‫Protocol Buffers فرمتی برای تبادل دیتا

ابتدا از طریق فرمت protocol buffer، فایل‌های خود را که قرار است انتقال داده شوند، مینویسیم.

سپس بصورت خودکار برای زبان برنامه نویسی مطبوع خود آن را generate میکنیم.

کد‌های تولید شده بصورت خودکار و کاملا آماده هستند و ضمن اینکه encode/decode شدن بصورت خودکار توسط فریم ورک انجام شده و قابلیت تعامل بین زبان‌های مختلف برنامه نویسی یا سرویس‌های مختلف برقرار است.

نکته:

•  بعضی از دیتابیس‌ها از فرمت protocol buffers پشتیبانی میکنند.
• اکثر فریم ورک‌های RPC شامل gRPC از پروتکل بافر برای تبادل دیتا استفاده میکنند.
• گوگل برای تمام سرویس‌های داخلی خود از آن استفاده میکند.
• بعضی از پروژه‌های خیلی بزرگ مثل etcd از پروتکل بافر برای تبادل دیتا استفاده میکنند.
• ما در این مقاله از ورژن 3 پروتکل بافر استفاده میکنیم.

نصب Code generator

برای اینکه بتوانیم از طریق فایل‌هایی که میسازیم کد‌های generate شده را تولید کنیم، احتیاج به کامپایلر مربوطه را داریم.

اگر از MacOSX استفاده میکنید، به راحتی با استفاده از دستور زیر می‌توانید آن را نصب کنید:

brew install protobuf

اگر هم از ویندوز استفاده میکنید، از این طریق میتوانید نسخه‌ی مورد نظر را به راحتی دانلود و مورد استفاده قرار بدهید:

https://github.com/google/protobuf/releases
https://github.com/google/protobuf/releases/download/v3.5.1/protoc-3.5.1-win32.zip

حالا میخواهیم اولین فایل خود را با این فرمت بسازیم.

اول از همه با هم نگاهی به ساختار فایل مربوطه میاندازیم:

همانطور که در تصویر فوق می‌بینید، همه چیز به سادگی مشخص است؛ ورژن 3 که آخرین ورژن پروتکل بافر میباشد، آیتمی به نام MyMessage با پراپرتی‌هایی مشخص شده از Type بخصوص، تعریف شده‌اند، تگ‌ها هم باید به ترتیب وارد شده باشند.

حالا میخواهیم بصورت واقعی protocol buffer خود را طراحی کرده و سپس از روی آن کد‌های مربوطه را generate نماییم؛ به نام sample.proto بصورت زیر:

syntax = "proto3";

package helloworld;

service Greeter {
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

message HelloRequest {
  string name = 1;
}

message HelloReply {
  string message = 1;
}

در فایل فوق علاوه بر تعریف‌های اولیه، یک سرویس را هم اضافه کرده‌ایم و همچنین متدی را با ورودی و خروجی‌های مشخصی ایجاد کرده‌ایم (امکانات پروتکل بافر خیلی بیشتر از این موارد است؛ از جمله فرمت‌های آرایه و غیره را نیز پشتیبانی میکند، همچنین از روشی برای versioning استفاده میکند که obsolete کردن پراپرتی‌ها و نسخه بندی را بسیار راحت می‌کند و ...). به سادگی قابلیت طراحی و پیاده سازی سرور و کلاینت مربوط به این آیتم ایجاد شده با استفاده از زبان‌های برنامه نویسی مختلف فراهم میباشد. حال کافی‌است که پروتکل بافر خود را با زبان دلخواه خود generate کنیم. در قسمت زیر برای زبان‌های برنامه نویسی Go و #C، کد‌ها را تولید میکنیم.

protoc sample.proto --go_out=plugins=grpc:.  

protoc sample.proto --csharp_out=.

بعد از تولید شدن کد‌ها با استفاده از زبان برنامه نویسی دلخواه خود میتوانید مشاهد کنید سرویس ها، تایپ‌ها و غیره همگی ساخته شده‌اند و کاملا آماده‌ی استفاده هستند.

در مقاله‌ی بعدی به آشنایی با gRPC می‌پردازیم و ضمن اینکه یک سرور با #C و یک کلاینت با زبان برنامه نویسی Go را نوشته که از طریق پروتکل بافر با هم به تبادل اطلاعات می‌پردازند!