Uma linguagem de definição de interface (IDL) define a interface que os programas ou sistemas devem usar ao se comunicarem entre si. IDLs são usadas para descrever os tipos, métodos e formatos de dados que dois ou mais componentes de software devem usar para interagir, normalmente entre diferentes linguagens de programação ou ambientes em rede. O objetivo de um IDL é garantir a interoperabilidade, fornecendo uma especificação de interface clara e independente de linguagem.
IDLs são particularmente úteis em sistemas distribuídos, onde os componentes são executados em plataformas diferentes ou são escritos em linguagens de programação diferentes. Ao definir interfaces em um IDL, os desenvolvedores podem gerar código que permite a comunicação desses diversos componentes. Esta comunicação contínua é crucial em muitos domínios, como serviços web (usando WSDL para SOAP ou GraphQL para APIs), corretores de solicitação de objetos (como CORBA) e chamadas de procedimento remoto (RPC), incluindo implementações modernas como gRPC.
Uma breve história do IDL (linguagem de definição de interface)
O conceito de Linguagens de Definição de Interface (IDLs) evoluiu junto com o desenvolvimento da computação distribuída e a necessidade de comunicação de diversos sistemas. A história das IDLs está entrelaçada com a evolução das redes de computadores, chamadas de procedimento remoto (RPC)e programação orientada a objetos.
As raízes do IDL remontam ao desenvolvimento de mecanismos de chamada de procedimento remoto (RPC) na década de 1970. O RPC permitiu que funções fossem executadas em um sistema remoto como se fossem locais, necessitando de uma maneira de definir as interfaces para essas funções remotas.
Na década de 1980, tecnologias como o RPC da Sun começaram a formalizar o uso de IDLs para definir as interfaces para chamadas de procedimentos remotos. Sun RPC usou um IDL para especificar os tipos de dados e assinaturas para funções remotas, permitindo que diferentes sistemas se comunicassem através de uma rede.
O Object Management Group (OMG) introduziu a Common Object Request Broker Architecture (CORBA) no final dos anos 1980. O IDL do CORBA permitiu a definição de interfaces para objetos que poderiam ser invocados remotamente, desempenhando um papel crucial na adoção de abordagens orientadas a objetos na computação distribuída.
A década de 1990 viu a expansão dos IDLs em vários domínios. A Microsoft introduziu o Component Object Model (COM) e o Distributed Component Object Model (DCOM), que usavam IDL para definir interfaces entre componentes em um ambiente de rede.
O crescimento da Internet levou ao desenvolvimento de serviços web e ao uso da Web Services Description Language (WSDL) como um IDL para definir interfaces de serviços web. O WSDL permitiu que diferentes serviços da Web se comunicassem usando mensagens baseadas em XML, independentemente das linguagens ou plataformas de programação subjacentes.
A década de 2000 em diante viu a introdução de IDLs e formatos de serialização mais recentes projetados para uma comunicação mais eficiente e melhor suporte para paradigmas de programação modernos. Os exemplos incluem Protocol Buffers (Protobuf) do Google, que é usado com gRPC para RPC de alto desempenho, e Apache Thrift do Facebook, que é usado para desenvolvimento escalonável de serviços entre linguagens.
O advento das APIs e da arquitetura de microsserviços enfatizou a importância dos IDLs para definir interfaces claras e robustas entre serviços. GraphQL, desenvolvido pelo Facebook em 2012 e de código aberto em 2015, fornece um IDL poderoso para definir consultas e manipulações de dados em um flexmaneira viável e eficiente.
Hoje, os IDLs continuam a evoluir, com desenvolvimento contínuo focado na melhoria do desempenho, da interoperabilidade e da capacidade de lidar com estruturas de dados e fluxos de trabalho complexos. A tendência para cloud computação, microsserviços e conteinerização ressaltam ainda mais a importância de interfaces eficientes e bem definidas para comunicação entre sistemas distribuídos.
Casos de uso de linguagem de definição de interface
As Linguagens de Definição de Interface (IDLs) atendem a uma variedade de propósitos no desenvolvimento de software e integração de sistemas, atendendo à necessidade de definições claras e consistentes de como os diferentes componentes de software interagem. Aqui estão alguns casos de uso importantes para IDLs:
- Sistemas de Chamada de Procedimento Remoto (RPC). Os IDLs definem as interfaces para funções ou procedimentos que podem ser executados em um sistema remoto, facilitando a comunicação entre serviços executados em diferentes computadores ou redes. Isto é crucial para sistemas distribuídos onde partes de uma aplicação estão espalhadas por diferentes locais.
- Corretores de Solicitação de Objeto (ORBs). Em sistemas como CORBA (Common Object Request Broker Architecture), IDLs descrevem os métodos e tipos de dados de objetos que podem ser chamados remotamente. Isso permite que objetos em diferentes linguagens de programação ou em diferentes plataformas se comuniquem perfeitamente entre si.
- Serviços Web. Para serviços web baseados em SOAP, o WSDL (Web Services Description Language) atua como um IDL, definindo as operações disponíveis no serviço web e o formato das mensagens de solicitação e resposta. Isto garante a interoperabilidade entre os serviços web e os seus clientes, independentemente das suas implementações subjacentes.
- Desenvolvimento de API. IDLs são usados para definir os endpoints, estruturas de solicitação/resposta e comportamentos de APIs. Isso é particularmente relevante em APIs RESTful e APIs GraphQL mais modernas, onde o IDL especifica o esquema para consultas, mutações e os tipos de dados trocados entre o cliente e server.
- Arquiteturas de microsserviços. em arquiteturas de microsserviços, os IDLs facilitam a definição de contratos claros entre diferentes serviços. Isso permite o desenvolvimento e a implantação independentes de serviços, ao mesmo tempo que garante que eles possam se comunicar de forma eficaz, o que é essencial para a agilidade e escalabilidade de aplicativos baseados em microsserviços.
- Desenvolvimento interlinguístico. IDLs permitem a geração de stubs de código em múltiplas linguagens de programação, permitindo a integração de componentes escritos em diferentes linguagens. Esta capacidade é benéfica em sistemas complexos onde diferentes componentes podem ser otimizados através da implementação em linguagens mais adequadas para suas tarefas.
- Serialização e desserialização de dados. Tecnologias como os Protocol Buffers do Google usam IDLs para definir dados estruturados. Isso permite a serialização e desserialização eficientes de dados para armazenamento ou transmissão, otimizando a comunicação entre diferentes partes de um sistema ou entre limites de rede.
- Documentação do sistema. IDLs fornecem documentação formal e legível por máquina da interface de um sistema, que pode ser usada para gerar documentação legível por humanos ou orientar o desenvolvimento de bibliotecas e ferramentas clientes. Esse recurso melhora a compreensão e facilita a integração de diferentes componentes de software.
Software Baseado em IDL – Exemplos
Aqui estão os exemplos mais comuns de software que utiliza recursos IDL:
- CORBA (Arquitetura Common Object Request Broker). CORBA usa seu próprio IDL para definir as interfaces que os objetos apresentam para o mundo externo, permitindo a comunicação perfeita entre os objetos, não importa onde eles estejam localizados ou em que idioma estejam escritos. CORBA IDL é crucial para definir objetos entre linguagens e plataformas. interfaces.
- gRPC (chamada de procedimento remoto do Google). gRPC usa Protocol Buffers (Protobuf) como seu IDL, que permite aos desenvolvedores definir serviços simples e seus parâmetros de método e tipos de retorno. É uma estrutura RPC de código aberto que permite que clientes e server aplicativos se comuniquem de forma transparente e facilita a construção de sistemas conectados. O gRPC foi projetado para projetos de aplicativos distribuídos de alto desempenho e alta produtividade.
- Serviços Web (SOAP e WSDL). Para serviços da Web baseados em SOAP, o WSDL (Web Services Description Language) serve como IDL, descrevendo as interfaces de serviço de rede em um formato processável por máquina. WSDL define como acessar um serviço web, incluindo as operações que o serviço expõe, as mensagens usadas e as ligações de protocolo. Essa padronização permite que diferentes sistemas interajam na web por meio de interfaces definidas.
- Economia (Apache Economia). Apache Thrift usa seu IDL para definir e criar serviços para vários idiomas. Ele fornece as ferramentas para escrever serviços que funcionam perfeitamente entre C ++, Java, Python, PHP, Rubi, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cacau, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml e Delphi e outras linguagens. Thrift foi projetado para ser eficiente e facilitar a escrita de serviços em vários idiomas.
- GraphQL. GraphQL usa uma linguagem de definição de esquema (SDL) para definir a estrutura de dados que pode ser consultada a partir de um server. Especifica os tipos de dados, os relacionamentos entre os tipos e as consultas e mutações disponíveis. Ao contrário dos IDLs tradicionais, que definem interfaces para chamadas de procedimentos, o GraphQL concentra-se no acesso e manipulação de dados. Ele permite que os clientes solicitem exatamente os dados de que precisam, tornando-o altamente eficiente para aplicações e microsserviços complexos.
- Buffers de protocolo (Protobuf). Os buffers de protocolo, desenvolvidos pelo Google, usam um IDL simples para definir dados estruturados. Esse esquema é então compilado em código-fonte em várias linguagens, permitindo fácil serialização e desserialização de dados estruturados. O Protobuf é amplamente utilizado em sistemas RPC, armazenamento de dados e protocolos de comunicação para garantir compatibilidade entre diferentes sistemas e linguagens.
