卡普雷卡编号

简介

卡普雷卡编号（Cap'n Proto）是一种高性能、轻量级的位于应用层和传输层之间的数据传输协议。它最初由 GitHub 的工程师 Kenton Varda 开发，并于2014年发布。卡普雷卡编号的设计目的是提供一个更加高效的数据序列化和传输方案，用于取代传统的RPC（Remote Procedure Call）和REST（Representational State Transfer）等协议。

卡普雷卡编号不同于其他编码方案的地方在于，它不需要解析为对象模型，也不需要进行类型翻译。它直接将数据序列化为连续的比特数组，并提供高效的二进制解析工具库。

特点

• 快速 – 卡普雷卡编号的解析速度非常快，它在绝大部分情况下都比其他序列化协议更快。
• 高效 – 卡普雷卡编号采用类似于C++对象的布局，性能非常高，并且不需要转换为高级语言对象模型。
• 安全 – 卡普雷卡编号采用了一些安全措施，比如：对不良数据进行解析时，会停止解析而不会导致内存泄漏或异常终止。
• 易于使用 – 卡普雷卡编号提供多种编程语言的支持，并附带完整的文档和教程。

与其他协议的比较

卡普雷卡编号与其他主流的传输层协议比较：

| 协议 | 优点 | 缺点 | | ---- | ---- | ---- | | REST | 简单易用，易于部署 | 性能较低，难以支持复杂事务 | | RPC | 性能高，支持复杂事务 | 部署和管理复杂，开发者需要自行实现序列化和反序列化 | | gRPC | 支持多种编程语言和多种平台，性能高 | 部署和管理较复杂，开发者需要实现 proto 定义 | | 卡普雷卡编号 | 性能超群，无需进行序列化，易于移植 | 只能用于连续的比特流，与传统协议兼容差 |

实例

卡普雷卡编号的语法类似于IDL（接口定义语言），下面展示了一个简单的协议定义：

@0xcd01e1aaf25b2e07;

interface Point {
  x @0 :Int32;
  y @1 :Int32;
}

struct Line {
  start @0 :Point;
  end   @1 :Point;
}

协议定义中，首先定义了一个名为Point的接口，其中x和y是接口的属性。接口和结构都支持嵌套，这里的Line结构中包含了两个Point属性。

总结

卡普雷卡编号是一个高性能的序列化及传输协议，具有快速、高效、安全、易用的特点，不同于其他协议的地方在于，它不需要解析为对象模型，也不需要进行类型翻译。它采用类似于C++对象的布局，性能非常高，并且不需要转换为高级语言对象模型。在性能要求较高的大型分布式应用场景下，使用卡普雷卡编号可以极大地提升系统的性能和稳定性。