常见的数据交换格式：JSON、Proto、XML和YAML
原创 控制工程研习
proto、json、xml和yaml是四种常见的数据交换格式，它们的全称分别是：Protocol Buffers (Proto)、JSON (JavaScript Object Notation) 、XML (Extensible Markup Language) 和 YAML (YAML Ain't Markup Language) 。
Protocol Buffers (Proto)
Protocol Buffers 是 Google 开发的一种灵活、高效、自动化的结构化数据序列化方法，类似于 XML 和 JSON，但更小、更快、更简单。Protocol Buffers 通常用于客户端和服务器之间的通信以及不同语言之间进行数据交换。
特点：
紧凑且快速: Protocol Buffers 使用二进制格式存储数据，比文本格式如 JSON 更紧凑，解析速度也更快。
强类型:数据结构在编译时被定义，并通过生成的代码实现序列化和反序列化。
多语言支持: Google 提供了多种语言的库来支持 Protocol Buffers，包括 C++、Java 和 Python 等。
示例：
// 定义部分省略
message User {
string username = 1;
int32 age = 2;
string email = 3;
repeated string interests = 4;
}
// 序列化后的二进制表示（伪代码）
// 注意：Protocol Buffers 是二进制格式，这里仅作示意
User user = {
username: "Alice",
age: 30,
email: "alice@example.com",
interests: ["Hiking", "Reading", "Cooking"]
};
JSON (JavaScript Object Notation)
JSON 是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。它基于 JavaScript 的一个子集，但如今已经成为一种独立于语言的格式。
特点:
易读性:JSON 以纯文本形式存储数据，便于人类阅读和理解。
通用性:支持几乎所有现代编程语言。
灵活性:JSON 可以表示复杂的数据结构，如对象、数组等。
示例：
{
"username": "Alice",
"age": 30,
"email": "alice@example.com",
"interests": ["Hiking", "Reading", "Cooking"]
}
XML (Extensible Markup Language)
XML 是一种非常灵活的标记语言，用于存储和传输数据。它被设计成独立于任何特定的应用程序，并且可以被用于定义新的标记语言。XML 的设计目标之一是使数据易于人类编写和阅读。
特点:
自描述: XML 文档包含足够的信息来描述自身的结构，这让它成为一种非常强大的数据交换格式。
标准化: XML 有一个严格的标准（W3C XML 1.0 规范），并且有许多相关的标准，如 XSLT、XPath、XQuery 等，用于处理和转换 XML 数据。
广泛支持: 几乎所有的编程语言都支持 XML，许多数据库系统也支持 XML 数据类型。
可扩展: 用户可以定义自己的标签和文档类型定义 (DTD)，也可以使用 XML Schema 定义数据结构。
元数据支持: XML 支持元数据，这使得数据更容易被索引和搜索
示例：
<User>
<username>Alice</username>
<age>30</age>
<email>alice@example.com</email>
<interests>
<interest>Hiking</interest>
<interest>Reading</interest>
<interest>Cooking</interest>
</interests>
</User>
YAML (YAML Ain't Markup Language)
YAML 是另一种用来表示数据序列的格式，旨在使数据易于由人类编写和阅读，同时也易于程序处理。它通常用于配置文件和数据交换。
特点:
可读性强:YAML 使用空白和缩进来表示数据结构，使其看起来非常清晰和整洁。
表达能力强:YAML 支持复杂的嵌套结构，可以表示多种数据类型，如字符串、数字、日期等。
扩展性好:YAML 允许自定义标签，这使得它非常容易扩展以适应特定的应用场景。
示例：
username: Alice
age: 30
email: alice@example.com
interests:
- Hiking
- Reading
- Cooking
比较
性能方面:
Protocol Buffers 在性能上最佳，适合高性能和大规模数据交换。
JSON 和 YAML 的性能相当，适用于中小型数据交换。
XML 的性能最低，但在需要高度标准化的场景下仍被使用。
易用性方面:
JSON 最易使用，几乎所有的编程语言都有内置的支持。
YAML 也非常易用，特别适合配置文件和简单的数据交换。
Protocol Buffers 和 XML 在易用性方面稍差，但各有优势。