互联网传输：从XML到protcolbuffer

1.概述

       我的上一篇文章（https://blog.csdn.net/wangzhezhilu001/article/details/108226381）写道，互联网是20世纪最伟大的发明。但技术进步的逻辑是：更高效得做事情。互联网的最基本架构是：1）客户端；2）服务器；3）通信结构。在互联网中，通信是互联网发展的基础。互联网的通信结构的发展必然趋势是更高效和更方便传输数据。

       当然，传输数据功能的提升一方面是硬件的提升，一方面是软件的提升。但硬件的功能提升，不在本文讨论范围之内。本文是讨论软件的提升，并侧重点为传输格式的变化。

2.数据传输与协议

       在网络通信中，数据传输和协议息息相关。数据经编码成为二进制之后，随后转为电子码，随后通过一定的网络中介进行传播。

        网络传输的规范要求有很多，但对于计算机从事者来说，设计比较多的是协议。对于计算机行业从业者来说，一定要理解OSI的7层协议和TCP/IP协议族的4层协议。

        对于通信来说，通信协议最的是TCP和UDP这两种协议。这两种协议的区别，资料比较多，笔者不想在这里过多赘言。但笔者想强调的是几乎所有（叫高层）协议都是TCP或UDP的变种或者基于这两种协议。

       但对于互联网开发人员来说，需要了解最多的是HTTP协议。

3.HTTP的几种操作

       HTTP协议本意是超文本传输协议，是支持文本传输的协议。HTTP是应用层协议；运输层协议为TCP。HTTP虽然本意是传输文本，但实际也可以支持图片、音视频等数据的传输，并成为事实互联网上运用最广的协议。很多其他协议，如SMTP，RTSP都借鉴了HTTP的功能。

       HTTP本身的有几种最基本的操作：

       1）GET方法；

       2）POST方法；

       3）PUT方法；

       4）DELETE方法；

       5）HEAD方法；

       6）TRACE方法；

       7）OPTIONS方法。

      其中GET方法相当于查询，POST相当于新建，PUT相当于修改，DELETE相当于删除；HEAD方法相当于GET，但只返回头；TRACE方法相当于回环诊断；OPTIONS方法用于获得服务器支持的操作。

4.互联网传输数据与幂等性

       互联网是用来传输数据的。在互联网传输数据过程中，有一个很重要的概念，叫幂等性。

       幂等性原本是数学上的概念，即使公式：f(x)=f(f(x)) 能够成立的数学性质。用在编程领域，则意为对同一个系统，使用同样的条件，一次请求和重复的多次请求对系统资源的影响是一致的。

       理论上，在GET、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS等操作中，这些操作必须是幂等的。幂等性也意味着同样的操作，必须是同样的状态。幂等性其实是状态机的应有之义。笔者在以前的博客上谈过状态机（https://blog.csdn.net/wangzhezhilu001/article/details/107342443）。其实任何计算机都是状态机，在进行程序设计的适合，必须要考虑幂等性。

5.互联网传输的最基础的传输格式：XML

       回到本文的主题：互联网格式传输。互联网格式传输，最基本的格式为XML。

       XML的本质，就是一种树。自然世界是混沌无序的图，要想变得有序，必须变成树。关于图和树的关系，以及XML本身，《由图与数的关系说起——兼谈XML语言的好处》(https://blog.csdn.net/wangzhezhilu001/article/details/51979372)讲过，本文不再赘述。

       本文要强调的是：XML是一个大的标准，详见http://www.obj-sys.com.cn/resources-Standard-W3CXML.asp，足够一本书写完。

      同时，XML本身，由于其规范化，故定义更加严格，也造成XML文件使用起来过于麻烦。

      XML是最基本的传播格式；SOAP格式就是HTTP+XML；而最有典型意义的互联网WebService三大框架就是SOAP、WSDL和UUID，其中SOAP和WSDL都是XML进行描述的。

6.互联网传输的另一种广泛的传输格式：JSON

       随着互联网的发展，传输性能要求越来越高，另一种格式也越来越流行，这种数据格式就是JSON。JSON这种格式相比XML有几个特点：

        1）依然是树形文件；

         2）标准更加简单；

         3）不再定义严格的规范，并只保留最简单的数据定义。

        由于数据定义简单，注重主要内容等特点，这造成JSON在同等情况下，内容比XML更少。这让JSON在互联网传播的时候，更加方便。在相当长的一段时间，JSON在互联网传输比XML更广泛，甚至成为了Restful风格的主要要求。

        这并不意味着JSON可以取代XML，因为XML可以描述JSON无法描述的关系和形式；在严格的数据结构形式里，XML依然会存在。但在互联网传输上，追求更高效的传输方式，是必然趋势。

7.互联网传输的最新的格式：protocolbuffer

        另一种更高效的传输格式是：protocolbuffer。这种格式的特点是：

       (1)跨语言，可自定义数据结构。

       (2)字段被编号，新添加的字段不影响老结构。解决了向后兼容问题。

       (3)自动化生成代码，简单易用（用protoc工具）。

       (4)二进制消息，效率高，性能高。

       这种格式，相对于JSON，更加严格，但由于是二进制编码而不是字符编码，故体积更小，传输效率更高。（详见本人博客protocol buffer与json对比https://blog.csdn.net/wangzhezhilu001/article/details/91961227）       

       这也成为protoclbuffer成为微服务中的主要规范。但微服务并未抛弃XML、JSON和WebService，这几个是互不冲突的几个概念。

8.结论

      通过这一切，可以得知：在互联网传输的过程中，传输效率越来越高，是必然趋势（之一）。推而广之，在技术发明上，追求更高效的生产方式，是必然规律。

最后

以上就是哭泣春天为你收集整理的互联网传输：从XML到protcolbuffer的全部内容，希望文章能够帮你解决互联网传输：从XML到protcolbuffer所遇到的程序开发问题。

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