Java バックエンド開発: Java Protobuf を使用した API データ交換形式

インターネット技術の発展に伴い、異なるプラットフォーム間のデータ交換と通信のニーズを満たすために、XML、JSON などのさまざまなデータ交換フォーマットが徐々に提案されてきました。これらの形式はほとんどのニーズを満たすことができますが、データ量が増加し、通信頻度が増加するにつれて、その限界が徐々に明らかになります。現時点で、Google は新しい API データ交換形式であるプロトコル バッファー (略して Protobuf) を提案しました。これにより、データのシリアル化と逆シリアル化をより効率的かつコスト効率よく完了できます。

Java バックエンド開発は Protobuf が広く使われている開発分野ですが、この記事では Java Protobuf を使って Java バックエンド開発における API データ交換形式を実装する方法を紹介します。

1. Java Protobuf とは何ですか?

Java Protobuf は Google によって開発されたデータ交換フォーマットであり、その主な機能はデータのシリアル化と逆シリアル化です。 Protobuf を使用すると、さまざまなプラットフォーム上でプロトコル データ構造をシームレスに転送でき、効率とパフォーマンスが向上します。

2. Java Protobuf の原理

Java Protobuf の原理は実際には非常に単純で、proto ファイルを使用してデータ構造を記述し、次に開発された ProtoBuf コンパイラーを通じて Java コードを生成します。 Google はデータのシリアル化と逆シリアル化を実現します。

このうち、proto ファイルは一連のメッセージで構成されており、各メッセージはデータ構造を記述し、フィールド、タイプ、メッセージ形式などを定義してデータを記述します。

Java プログラムでは、proto ファイルを入力として受け取り、ProtoBuf コンパイラーを通じて Java クラスにコンパイルし、Java コードを通じてデータのシリアル化と逆シリアル化を完了します。これにより、相互運用性を実現できます。異なるプラットフォーム、データ交換。

3. Java Protobuf の利点

他のデータ交換形式と比較して、Java Protobuf には次の利点があります:

1. より高い効率とパフォーマンス: ProtoBuf シリアル化されたデータは常に他の形式よりも小さく、デシリアライズが高速になります。
2. スケーラビリティの向上: proto ファイルにはさまざまなデータ構造が定義されているため、新しいデータ構造を追加する必要がある場合、コードを更新する必要がなく、proto ファイルを更新するだけで済みます。
3. 可読性の向上: proto ファイルにはさまざまなデータ構造が定義されているため、コードを見る代わりに proto ファイルを見ることでより多くの情報を得ることができます。
4. 互換性の向上: ProtoBuf は複数の言語のコンパイラーをサポートしています。つまり、同じデータ構造記述ファイルを使用して、異なる言語間でデータを簡単に交換できます。

4. Java Protobuf のアプリケーション シナリオ

Java Protobuf は Java バックエンド開発で広く使用されており、主に次の側面で使用されます。 #効率的に送信する必要があるデータの場合: ProtoBuf でシリアル化されたデータは他の形式に比べて小さく、逆シリアル化の速度が速いため、Java Protobuf はデータの効率的な送信が必要なシナリオに適しています。

頻繁に更新する必要があるデータの場合: ProtoBuf は複数の言語のコンパイラーをサポートしているため、同じデータ構造記述ファイルを使用して、異なる言語間でデータを簡単に交換できることを意味します。したがって、Java Protobuf は、データを頻繁に更新する必要があるシナリオにより適しています。
1. 高い同時実行性を必要とするシナリオの場合: ProtoBuf のパフォーマンスが高いため、Java Protobuf は高い同時実行性を必要とするシナリオにより適しています。
3. 5. Java Protobuf を使用する手順

Java Protobuf を使用する手順は、次の手順に分けることができます:

proto ファイルを作成します。定義する必要があります 各メッセージのフィールド、タイプ、メッセージ形式、およびその他の情報は、データを記述するために使用されます。

proto ファイルをコンパイルする: ProtoBuf コンパイラーを使用して、proto ファイルを Java クラスにコンパイルします。
1. シリアル化: Java プログラムでは、生成された Java クラスを使用してデータをバイナリ形式にシリアル化します。
2. 逆シリアル化: Java プログラムでは、生成された Java クラスを使用して、バイナリ形式のデータをオブジェクトに逆シリアル化します。
4. 簡単な例を使用して、Java Protobuf の使用手順を紹介しましょう:

まず、以下に示すように、proto ファイルを作成する必要があります:

syntax = "proto3";

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

このファイルでは、名前と年齢という 2 つのフィールドを持つ Person クラスを定義します。

次に、ProtoBuf コンパイラを使用して proto ファイルをコンパイルし、対応する Java コードを生成します。

protoc --java_out=. Person.proto

コンパイルが完了すると、生成された Java クラス ファイルがディレクトリ内に見つかります。

次に、Java プログラムでこの Java クラスを使用して、データのシリアル化と逆シリアル化を完了します。

まず、パーソン オブジェクトをバイナリ形式にシリアル化します。

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

ここでは、パーソン クラスの静的内部クラス Builder の関連メソッドを使用して、パーソン オブジェクトを作成し、バイナリ形式にシリアル化します。 。

次に、バイナリ形式のデータを Person オブジェクトに逆シリアル化します。

Person person2 = Person.parseFrom(data);

ここでは、Person クラスの parseFrom メソッドを使用して、バイナリ形式のデータを Person オブジェクトに逆シリアル化します。 。

データのシリアル化と逆シリアル化が完了すると、この Person オブジェクトを Java プログラムで使用できるようになります。

6.概要

Java Protobuf は、より高い効率とパフォーマンスを備えた、効率的でスケーラブルで読み取り可能な API データ交換フォーマットであり、Java バックエンド開発で広く使用されています。 Java Protobuf を使用する場合、最初に proto ファイルを作成し、次に ProtoBuf コンパイラーを通じて Java クラスをコンパイルおよび生成し、最後に生成された Java クラスを Java プログラムで使用してデータのシリアル化と逆シリアル化を完了する必要があります。

以上がJava バックエンド開発: Java Protobuf を使用した API データ交換形式の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。