Un langage de définition d'interface (IDL) définit l'interface que les programmes ou les systèmes doivent utiliser pour communiquer entre eux. Les IDL sont utilisés pour décrire les types, les méthodes et les formats de données que deux ou plusieurs composants logiciels doivent utiliser pour interagir, généralement sur différents supports. langages de programmation ou des environnements en réseau. L’objectif d’un IDL est d’assurer l’interopérabilité en fournissant une spécification d’interface claire et indépendante du langage.
Les IDL sont particulièrement utiles dans les systèmes distribués, où les composants s'exécutent sur différentes plates-formes ou sont écrits dans différents langages de programmation. En définissant des interfaces dans un IDL, les développeurs peuvent générer du code permettant à ces divers composants de communiquer. Cette communication transparente est cruciale dans de nombreux domaines, tels que les services Web (en utilisant WSDL pour SOAP ou GraphQL pour Apis), les courtiers de requêtes d'objet (comme CORBA) et les appels de procédure à distance (RPC), y compris les implémentations modernes comme gRPC.
Une brève histoire de l'IDL (Interface Definition Language)
Le concept des langages de définition d'interface (IDL) a évolué parallèlement au développement de l'informatique distribuée et à la nécessité de communiquer entre divers systèmes. L'histoire des IDL est intimement liée à l'évolution des réseaux informatiques, appels de procédure à distance (RPC)et la programmation orientée objet.
Les racines de l’IDL remontent au développement des mécanismes d’appel de procédure à distance (RPC) dans les années 1970. RPC permettait aux fonctions de s'exécuter sur un système distant comme si elles étaient locales, ce qui nécessitait un moyen de définir les interfaces pour ces fonctions distantes.
Dans les années 1980, des technologies telles que le RPC de Sun ont commencé à formaliser l'utilisation des IDL pour définir les interfaces pour les appels de procédures distantes. Sun RPC a utilisé un IDL pour spécifier les types de données et les signatures des fonctions distantes, permettant ainsi à différents systèmes de communiquer sur un réseau.
L'Object Management Group (OMG) a introduit l'architecture Common Object Request Broker (CORBA) à la fin des années 1980. L'IDL de CORBA a permis la définition d'interfaces pour les objets pouvant être invoqués à distance, jouant un rôle crucial dans l'adoption d'approches orientées objet dans l'informatique distribuée.
Les années 1990 ont vu l’expansion des IDL dans divers domaines. Microsoft a introduit le modèle d'objet de composant (COM) et le modèle d'objet de composant distribué (DCOM), qui utilisaient IDL pour définir des interfaces entre les composants dans un environnement en réseau.
La croissance d'Internet a conduit au développement de services Web et à l'utilisation du langage WSDL (Web Services Description Language) comme IDL pour définir les interfaces de services Web. WSDL permettait à différents services Web de communiquer à l'aide de messages XML, quels que soient les langages ou plates-formes de programmation sous-jacents.
Les années 2000 et au-delà ont vu l'introduction de nouveaux IDL et formats de sérialisation conçus pour une communication plus efficace et une meilleure prise en charge des paradigmes de programmation modernes. Les exemples incluent les tampons de protocole de Google (Protobuf), qui sont utilisés avec gRPC pour un RPC hautes performances, et Apache Thrift de Facebook, qui est utilisé pour le développement de services multilingues évolutifs.
L’avènement des API et de l’architecture des microservices a souligné l’importance des IDL pour définir des interfaces claires et robustes entre les services. GraphQL, développé par Facebook en 2012 et open source en 2015, fournit un puissant IDL pour définir les requêtes et les manipulations de données dans un flexmanière flexible et efficace.
Aujourd'hui, les IDL continuent d'évoluer, avec un développement continu axé sur l'amélioration des performances, de l'interopérabilité et de la capacité à gérer des structures de données et des flux de travail complexes. La tendance vers cloud informatique, les microservices et la conteneurisation soulignent en outre l'importance d'interfaces efficaces et bien définies pour la communication entre les systèmes distribués.
Cas d'utilisation du langage de définition d'interface
Les langages de définition d'interface (IDL) servent à diverses fins dans le développement de logiciels et l'intégration de systèmes, répondant au besoin de définitions claires et cohérentes de la manière dont les différents composants logiciels interagissent. Voici quelques cas d’utilisation clés des IDL :
- Systèmes d'appel de procédure à distance (RPC). Les IDL définissent les interfaces des fonctions ou des procédures qui peuvent être exécutées sur un système distant, facilitant ainsi la communication entre les services exécutés sur différents ordinateurs ou réseaux. Ceci est crucial pour les systèmes distribués où des parties d’une application sont réparties sur différents emplacements.
- Courtiers de requêtes d'objets (ORB). Dans des systèmes comme CORBA (Common Object Request Broker Architecture), les IDL décrivent les méthodes et les types de données des objets qui peuvent être appelés à distance. Cela permet à des objets dans différents langages de programmation ou sur différentes plates-formes de communiquer entre eux de manière transparente.
- Les services Web. Pour les services Web basés sur SOAP, WSDL (Web Services Description Language) agit comme un IDL, définissant les opérations disponibles sur le service Web et le format des messages de demande et de réponse. Cela garantit l'interopérabilité entre les services Web et leurs clients, quelles que soient leurs implémentations sous-jacentes.
- Développement d'API. Les IDL sont utilisés pour définir les points de terminaison, les structures de requête/réponse et les comportements des API. Ceci est particulièrement pertinent dans les API RESTful et les API GraphQL plus modernes, où l'IDL spécifie le schéma des requêtes, des mutations et les types de données échangés entre le client et server.
- Architectures de microservices. En architectures de microservices, les IDL facilitent la définition de contrats clairs entre différents services. Cela permet le développement et le déploiement indépendants de services tout en garantissant qu'ils peuvent communiquer efficacement, ce qui est essentiel pour l'agilité et l'évolutivité des applications basées sur des microservices.
- Développement multilingue. Les IDL permettent la génération de stubs de code dans plusieurs langages de programmation, permettant l'intégration de composants écrits dans différents langages. Cette capacité est bénéfique dans les systèmes complexes où différents composants peuvent être optimisés en les implémentant dans les langages les mieux adaptés à leurs tâches.
- Sérialisation et désérialisation des données. Des technologies telles que les Protocol Buffers de Google utilisent les IDL pour définir des données structurées. Cela permet une sérialisation et une désérialisation efficaces des données pour le stockage ou la transmission, optimisant ainsi la communication entre les différentes parties d'un système ou au-delà des limites du réseau.
- Documentation du système. Les IDL fournissent une documentation formelle et lisible par machine de l'interface d'un système, qui peut être utilisée pour générer une documentation lisible par l'homme ou guider le développement de bibliothèques et d'outils clients. Cette capacité améliore la compréhension et facilite l’intégration de différents composants logiciels.
Logiciel basé sur IDL – Exemples
Voici les exemples les plus courants de logiciels utilisant les fonctionnalités IDL :
- CORBA (Architecture de courtier de requêtes d'objets communs). CORBA utilise son propre IDL pour définir les interfaces que les objets présentent au monde extérieur, permettant ainsi une communication transparente entre les objets, quel que soit leur emplacement ou la langue dans laquelle ils sont écrits. CORBA IDL est crucial pour définir des objets multilingues et multiplateformes. interfaces.
- gRPC (appel de procédure à distance Google). gRPC utilise Protocol Buffers (Protobuf) comme IDL, ce qui permet aux développeurs de définir des services simples ainsi que leurs paramètres de méthode et leurs types de retour. Il s'agit d'un framework RPC open source qui permet au client et server applications pour communiquer de manière transparente et facilite la construction de systèmes connectés. gRPC est conçu pour la conception à la fois hautes performances et haute productivité d'applications distribuées.
- Services Web (SOAP et WSDL). Pour les services Web basés sur SOAP, WSDL (Web Services Description Language) sert d'IDL, décrivant les interfaces de service réseau dans un format exploitable par machine. WSDL définit comment accéder à un service Web, y compris les opérations exposées par le service, les messages utilisés et les liaisons de protocole. Cette standardisation permet à différents systèmes d'interagir sur le Web via des interfaces définies.
- Économie (Apache Thrift). Apache Thrift utilise son IDL pour définir et créer des services pour de nombreuses langues. Il fournit les outils nécessaires pour écrire des services qui fonctionnent de manière transparente entre C ++, Java, Python, PHP, Rubis, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cacao, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml et Delphi et d'autres langages. Thrift est conçu pour être efficace et pour faciliter la rédaction de services multilingues.
- GraphQL. GraphQL utilise un langage de définition de schéma (SDL) pour définir la structure des données pouvant être interrogées à partir d'un server. Il spécifie les types de données, les relations entre les types, ainsi que les requêtes et mutations disponibles. Contrairement aux IDL traditionnels, qui définissent des interfaces pour les appels de procédure, GraphQL se concentre sur l'accès et la manipulation des données. Il permet aux clients de demander exactement les données dont ils ont besoin, ce qui le rend très efficace pour les applications et microservices complexes.
- Tampons de protocole (Protobuf). Les Protocol Buffers, développés par Google, utilisent un simple IDL pour définir des données structurées. Ce schéma est ensuite compilé en code source dans différents langages, permettant une sérialisation et une désérialisation faciles des données structurées. Protobuf est largement utilisé dans les systèmes RPC, le stockage de données et les protocoles de communication pour garantir la compatibilité entre différents systèmes et langages.
