Développement backend Java : format d'échange de données API utilisant Java Protobuf

Avec le développement de la technologie Internet, afin de répondre aux besoins d'échange de données et de communication entre différentes plateformes, les gens ont progressivement proposé divers formats d'échange de données, tels que XML, JSON, etc. Bien que ces formats aient pu répondre à la plupart des besoins, à mesure que la quantité de données augmente et que la fréquence des communications augmente, leurs limites sont progressivement révélées. À cette époque, Google proposait un nouveau format d'échange de données API - Protocol Buffers, ou Protobuf en abrégé, qui permet de réaliser la sérialisation et la désérialisation des données de manière plus efficace et plus rentable.

Le développement back-end Java est un domaine de développement dans lequel Protobuf est largement utilisé. Cet article explique comment utiliser Java Protobuf pour implémenter le format d'échange de données API dans le développement back-end Java.

1. Qu'est-ce que Java Protobuf ?

Java Protobuf est un format d'échange de données développé par Google. Sa fonction principale est la sérialisation et la désérialisation des données. Grâce à Protobuf, nous pouvons transférer de manière transparente les structures de données de protocole sur différentes plates-formes, avec une efficacité et des performances plus élevées.

2. Le principe de Java Protobuf

Le principe de Java Protobuf est en fait très simple. Il utilise des fichiers proto pour décrire la structure des données, puis génère du code Java via le compilateur ProtoBuf développé par Google pour réaliser la sérialisation et la désérialisation des données. .

Parmi eux, le fichier proto est composé d'une série de messages. Chaque message décrit une structure de données. Les données sont décrites en définissant leurs champs, types, formats de message et autres informations.

Dans le programme Java, nous prenons le fichier proto en entrée, le compilons dans une classe Java via le compilateur ProtoBuf, puis terminons la sérialisation et la désérialisation des données via le code Java, afin que l'échange de données entre différentes plates-formes puisse être réalisé.

3. Avantages de Java Protobuf

Par rapport à d'autres formats d'échange de données, Java Protobuf présente les avantages suivants :

1. Efficacité et performances supérieures : les données sérialisées ProtoBuf sont toujours plus petites que les autres formats et la désérialisation est plus rapide.
2. Meilleure évolutivité : étant donné que diverses structures de données sont définies dans le fichier proto, lorsqu'une nouvelle structure de données doit être ajoutée, seul le fichier proto doit être mis à jour, sans qu'il soit nécessaire de mettre à jour le code.
3. Meilleure lisibilité : étant donné que diverses structures de données sont définies dans le fichier proto, nous pouvons obtenir plus d'informations en consultant le fichier proto au lieu de regarder le code.
4. Meilleure compatibilité : ProtoBuf prend en charge les compilateurs dans plusieurs langues, ce qui signifie que nous pouvons utiliser le même fichier de description de structure de données pour échanger facilement des données entre différentes langues.

4. Scénarios d'application de Java Protobuf

Java Protobuf est largement utilisé dans le développement back-end Java. Il est principalement utilisé dans les aspects suivants :

1. Pour les données qui doivent être transmises efficacement : En raison du rapport de données. après la sérialisation de ProtoBuf D'autres formats sont plus petits et se désérialisent plus rapidement, Java Protobuf est donc plus adapté aux scénarios où les données doivent être transférées efficacement.
2. Pour les données qui doivent être mises à jour fréquemment : étant donné que ProtoBuf prend en charge les compilateurs dans plusieurs langues, cela signifie que nous pouvons utiliser le même fichier de description de structure de données pour échanger facilement des données entre différentes langues. Par conséquent, Java Protobuf est plus adapté aux scénarios où les données doivent être mises à jour fréquemment.
3. Pour les scénarios nécessitant une simultanéité élevée : en raison des performances plus élevées de ProtoBuf, Java Protobuf est plus adapté aux scénarios nécessitant une simultanéité élevée.

5. Étapes pour utiliser Java Protobuf

Les étapes pour utiliser Java Protobuf peuvent être divisées en les étapes suivantes :

1. Créer un fichier proto : Nous devons définir les champs, les types et les formats de message de chaque message pour traiter le les données décrivent.
2. Compilez les fichiers proto : utilisez le compilateur ProtoBuf pour compiler les fichiers proto en classes Java.
3. Sérialisation : dans le programme Java, nous utilisons des classes Java générées pour sérialiser les données au format binaire.
4. Désérialisation : dans le programme Java, nous utilisons des classes Java générées pour désérialiser les données au format binaire en objets.

Ci-dessous, nous présenterons les étapes d'utilisation de Java Protobuf avec un exemple simple :

Tout d'abord, nous devons créer un fichier proto, comme indiqué ci-dessous :

syntax = "proto3";

message Person {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
}

Dans ce fichier, nous définissons une classe Person, qui contient deux champs - nom et âge.

Ensuite, nous utilisons le compilateur ProtoBuf pour compiler ce fichier proto et générer le code Java correspondant :

protoc --java_out=. Person.proto

Une fois la compilation terminée, nous pouvons retrouver le fichier de classe Java généré dans le répertoire.

Ensuite, nous utilisons cette classe Java dans le programme Java pour terminer la sérialisation et la désérialisation des données.

Tout d'abord, nous sérialisons un objet Person au format binaire :

Person person = Person.newBuilder().setName("张三").setAge(20).build();
byte[] data = person.toByteArray();

Ici, nous utilisons les méthodes associées de la classe interne statique Builder dans la classe Person pour créer l'objet Person et le sérialiser au format binaire.

Ensuite, nous désérialisons les données au format binaire dans un objet Person :

Person person2 = Person.parseFrom(data);

Ici, nous utilisons la méthode parseFrom dans la classe Person pour désérialiser les données au format binaire dans un objet Person.

Après avoir terminé la sérialisation et la désérialisation des données, nous pouvons utiliser cet objet Person dans le programme Java.

6.Résumé

Java Protobuf est un format d'échange de données API efficace, évolutif et lisible avec une efficacité et des performances supérieures, et est largement utilisé dans le développement back-end Java. Lors de l'utilisation de Java Protobuf, nous devons d'abord créer un fichier proto, puis compiler et générer une classe Java via le compilateur ProtoBuf, et enfin utiliser la classe Java générée dans le programme Java pour terminer la sérialisation et la désérialisation des données.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!