Protocol Buffers ツール

Protocol Buffers とは？

Protocol Buffers（Protobuf）は、Google が開発した言語中立、プラットフォーム中立の拡張可能な構造化データシリアライゼーション機構です。データシリアライゼーションにおいて、XML や JSON よりも小さく、高速で、シンプルです。

主な特徴

• 言語中立・プラットフォーム中立
• XML/JSON より小さく高速
• スキーマ定義による強い型付け
• 前方互換性と後方互換性
• 自動コード生成
• 効率的なバイナリエンコーディング

このツールの使い方

1. スキーマエディタに .proto スキーマ定義を入力
2. 「スキーマを解析」をクリックしてスキーマを検証・解析
3. 操作するメッセージタイプを選択
4. エンコード時：JSON データを入力し、「エンコード」をクリック
5. デコード時：バイナリデータを入力し、「デコード」をクリック
6. 「生デコード」を使用してスキーマなしでバイナリデータを分析

ツール機能

Proto 構文リファレンス

Protocol Buffers はメッセージタイプを定義するためのシンプルな構文を使用します：

syntax = "proto3";

message Person {
    string name = 1;
    int32 id = 2;
    string email = 3;
    
    enum PhoneType {
        MOBILE = 0;
        HOME = 1;
        WORK = 2;
    }
    
    message PhoneNumber {
        string number = 1;
        PhoneType type = 2;
    }
    
    repeated PhoneNumber phones = 4;
}

• syntax: protobuf バージョン（proto2 または proto3）を指定
• message: フィールドを持つメッセージタイプを定義
• field: 各フィールドには型、名前、一意の番号がある
• enum: 列挙型を定義
• repeated: フィールドを繰り返し（配列/リスト）としてマーク
• optional: フィールドをオプションとしてマーク（proto3）

スカラー型

Protocol Buffers は様々なスカラー型をサポート：

ワイヤータイプ

Protobuf はワイヤータイプを使用してバイナリデータから値を読み取る方法を決定します：

ベストプラクティス

• 新しいプロジェクトには proto3 構文を使用 - よりシンプルで広くサポート
• フィールド番号を安定に保つ - 既存のフィールドの番号を再利用または変更しない
• データを明確に説明する意味のあるフィールド名を使用
• 頻繁に使用するフィールドには番号 1-15 を予約（1 バイトで済む）
• 配列/リストには 'repeated' キーワードを使用
• 可能な値の固定セットを持つフィールドには列挙型を定義

一般的なユースケース

• マイクロサービス間通信（gRPC）
• データストレージとキャッシング
• 設定ファイル
• ネットワークプロトコルと API

参考資料

• Protocol Buffers 公式ドキュメント
• Proto3 言語ガイド
• エンコーディングリファレンス
• Protobuf.js ライブラリ (GitHub)