Un lenguaje de definición de interfaz (IDL) define la interfaz que los programas o sistemas deben utilizar cuando se comunican entre sí. Los IDL se utilizan para describir los tipos, métodos y formatos de datos que dos o más componentes de software deben utilizar para interactuar, normalmente entre diferentes. lenguajes de programación o entornos en red. El objetivo de un IDL es garantizar la interoperabilidad proporcionando una especificación de interfaz clara e independiente del idioma.
Los IDL son particularmente útiles en sistemas distribuidos, donde los componentes se ejecutan en diferentes plataformas o están escritos en diferentes lenguajes de programación. Al definir interfaces en un IDL, los desarrolladores pueden generar código que permita que estos diversos componentes se comuniquen. Esta comunicación fluida es crucial en muchos dominios, como los servicios web (usando WSDL para SOAP o GraphQL para API), agentes de solicitud de objetos (como CORBA) y llamadas a procedimientos remotos (RPC), incluidas implementaciones modernas como gRPC.
Una breve historia de IDL (lenguaje de definición de interfaz)
El concepto de lenguajes de definición de interfaz (IDL) ha evolucionado junto con el desarrollo de la informática distribuida y la necesidad de diversos sistemas para comunicarse. La historia de los IDL está entrelazada con la evolución de las redes informáticas, llamadas a procedimiento remoto (RPC)y programación orientada a objetos.
Las raíces de IDL se remontan al desarrollo de mecanismos de llamada a procedimiento remoto (RPC) en la década de 1970. RPC permitió que las funciones se ejecutaran en un sistema remoto como si fueran locales, lo que requería una forma de definir las interfaces para estas funciones remotas.
En la década de 1980, tecnologías como RPC de Sun comenzaron a formalizar el uso de IDL para definir las interfaces para llamadas a procedimientos remotos. Sun RPC utilizó un IDL para especificar los tipos de datos y firmas para funciones remotas, lo que permitió que diferentes sistemas se comunicaran a través de una red.
El Grupo de Gestión de Objetos (OMG) introdujo la Arquitectura de Agente de Solicitud de Objetos Comunes (CORBA) a finales de los años 1980. El IDL de CORBA permitió la definición de interfaces para objetos que podrían invocarse de forma remota, desempeñando un papel crucial en la adopción de enfoques orientados a objetos en la informática distribuida.
La década de 1990 vio la expansión de los IDL a varios ámbitos. Microsoft introdujo el Modelo de objetos componentes (COM) y el Modelo de objetos componentes distribuido (DCOM), que utilizaba IDL para definir interfaces entre componentes en un entorno de red.
El crecimiento de Internet condujo al desarrollo de servicios web y al uso del lenguaje de descripción de servicios web (WSDL) como IDL para definir interfaces de servicios web. WSDL permitió que diferentes servicios web se comunicaran mediante mensajes basados en XML, independientemente de los lenguajes o plataformas de programación subyacentes.
A partir de la década de 2000 se han introducido IDL y formatos de serialización más nuevos diseñados para una comunicación más eficiente y un mejor soporte para los paradigmas de programación modernos. Los ejemplos incluyen Protocol Buffers (Protobuf) de Google, que se utiliza con gRPC para RPC de alto rendimiento, y Apache Thrift de Facebook, que se utiliza para el desarrollo de servicios escalables en varios idiomas.
La llegada de las API y la arquitectura de microservicios ha enfatizado la importancia de los IDL para definir interfaces claras y sólidas entre servicios. GraphQL, desarrollado por Facebook en 2012 y de código abierto en 2015, proporciona un IDL potente para definir consultas y manipulaciones de datos en un flexmanera ible y eficiente.
Hoy en día, los IDL continúan evolucionando, con un desarrollo continuo centrado en mejorar el rendimiento, la interoperabilidad y la capacidad de manejar estructuras de datos y flujos de trabajo complejos. La tendencia hacia cloud informática, microservicios y contenerización subraya aún más la importancia de interfaces eficientes y bien definidas para la comunicación entre sistemas distribuidos.
Casos de uso del lenguaje de definición de interfaz
Los lenguajes de definición de interfaz (IDL) sirven para una variedad de propósitos en el desarrollo de software y la integración de sistemas, abordando la necesidad de definiciones claras y consistentes de cómo interactúan los diferentes componentes de software. A continuación se muestran algunos casos de uso clave para los IDL:
- Sistemas de llamada a procedimiento remoto (RPC). Los IDL definen las interfaces para funciones o procedimientos que se pueden ejecutar en un sistema remoto, facilitando la comunicación entre servicios que se ejecutan en diferentes computadoras o redes. Esto es crucial para los sistemas distribuidos donde partes de una aplicación están distribuidas en diferentes ubicaciones.
- Corredores de solicitud de objetos (ORB). En sistemas como CORBA (Arquitectura de agente de solicitud de objetos común), los IDL describen los métodos y tipos de datos de los objetos que se pueden llamar de forma remota. Esto permite que objetos en diferentes lenguajes de programación o en diferentes plataformas se comuniquen entre sí sin problemas.
- Los servicios Web. Para los servicios web basados en SOAP, WSDL (lenguaje de descripción de servicios web) actúa como un IDL, definiendo las operaciones disponibles en el servicio web y el formato de los mensajes de solicitud y respuesta. Esto garantiza la interoperabilidad entre los servicios web y sus clientes, independientemente de sus implementaciones subyacentes.
- desarrollo de API. Los IDL se utilizan para definir los puntos finales, las estructuras de solicitud/respuesta y los comportamientos de las API. Esto es particularmente relevante en las API RESTful y las API GraphQL más modernas, donde el IDL especifica el esquema para consultas, mutaciones y los tipos de datos intercambiados entre el cliente y server.
- Arquitecturas de microservicios. En arquitecturas de microservicios, Los IDL facilitan la definición de contratos claros entre diferentes servicios. Esto permite el desarrollo y la implementación independientes de servicios y al mismo tiempo garantiza que puedan comunicarse de manera efectiva, lo cual es esencial para la agilidad y escalabilidad de las aplicaciones basadas en microservicios.
- Desarrollo interlingüístico. Los IDL permiten la generación de códigos auxiliares en múltiples lenguajes de programación, lo que permite la integración de componentes escritos en diferentes lenguajes. Esta capacidad es beneficiosa en sistemas complejos donde se pueden optimizar diferentes componentes implementándolos en los lenguajes más adecuados para sus tareas.
- Serialización y deserialización de datos.. Tecnologías como Protocol Buffers de Google utilizan IDL para definir datos estructurados. Esto permite la serialización y deserialización eficiente de datos para su almacenamiento o transmisión, optimizando la comunicación entre diferentes partes de un sistema o a través de los límites de la red.
- Documentación del sistema. Los IDL proporcionan documentación formal legible por máquina de la interfaz de un sistema, que puede usarse para generar documentación legible por humanos o guiar el desarrollo de bibliotecas y herramientas de cliente. Esta capacidad mejora la comprensión y facilita la integración de diferentes componentes de software.
Software basado en IDL – Ejemplos
Estos son los ejemplos más comunes de software que utiliza capacidades IDL:
- CORBA (Arquitectura de intermediario de solicitud de objetos comunes). CORBA utiliza su propio IDL para definir las interfaces que los objetos presentan al mundo exterior, lo que permite una comunicación perfecta entre objetos sin importar dónde estén ubicados o en qué idioma estén escritos. CORBA IDL es crucial para definir objetos en varios idiomas y plataformas. interfaces.
- gRPC (llamada a procedimiento remoto de Google). gRPC utiliza Protocol Buffers (Protobuf) como su IDL, lo que permite a los desarrolladores definir servicios simples y sus parámetros de método y tipos de retorno. Es un marco RPC de código abierto que permite al cliente y server aplicaciones para comunicarse de forma transparente y facilita la construcción de sistemas conectados. gRPC está diseñado para el diseño de aplicaciones distribuidas de alto rendimiento y alta productividad.
- Servicios web (SOAP y WSDL). Para los servicios web basados en SOAP, WSDL (lenguaje de descripción de servicios web) sirve como IDL y describe las interfaces de servicios de red en un formato procesable por máquina. WSDL define cómo acceder a un servicio web, incluidas las operaciones que expone el servicio, los mensajes utilizados y los enlaces de protocolo. Esta estandarización permite que diferentes sistemas interactúen en la web a través de interfaces definidas.
- Ahorro (Apache Ahorro). Apache Thrift utiliza su IDL para definir y crear servicios para numerosos idiomas. Proporciona las herramientas para escribir servicios que funcionen perfectamente entre C ++ Java, Python, PHP, Rubí, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cacao, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml y Delphi y otros lenguajes. Thrift está diseñado para ser eficiente y facilitar la redacción de servicios en varios idiomas.
- GraphQL. GraphQL utiliza un lenguaje de definición de esquemas (SDL) para definir la estructura de datos que se pueden consultar desde un server. Especifica los tipos de datos, las relaciones entre tipos y las consultas y mutaciones disponibles. A diferencia de los IDL tradicionales, que definen interfaces para llamadas a procedimientos, GraphQL se centra en el acceso y la manipulación de datos. Permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan, lo que lo hace altamente eficiente para aplicaciones y microservicios complejos.
- Búferes de protocolo (Protobuf). Protocol Buffers, desarrollado por Google, utiliza un IDL simple para definir datos estructurados. Luego, este esquema se compila en código fuente en varios idiomas, lo que permite una fácil serialización y deserialización de datos estructurados. Protobuf se usa ampliamente en sistemas RPC, almacenamiento de datos y protocolos de comunicación para garantizar la compatibilidad entre diferentes sistemas e idiomas.
