Perbandingan Format Serialisasi Data: JSON, Protobuf, MessagePack

Serialisasi mengubah struktur data menjadi format yang dapat disimpan atau dikirim dan kemudian direkonstruksi. Pemilihan format memengaruhi performa, ukuran payload, interoperabilitas, dan pengalaman developer. Panduan ini membandingkan opsi-opsi yang paling populer.

Gambaran Format

JSON: Default Universal

JSON adalah format serialisasi yang paling banyak digunakan, didukung secara native di browser dan hampir setiap bahasa pemrograman.

{
  "name": "Alice",
  "age": 30,
  "roles": ["admin", "editor"],
  "active": true
}

Kekuatan: Dukungan universal, dapat dibaca manusia, tidak memerlukan skema, sangat baik untuk debugging. Kelemahan: Verbose, tidak mendukung data biner, tidak ada penegakan skema, lebih lambat di-parse dibandingkan format biner. Ukuran: Contoh ini = 74 byte.

Format JSON dengan JSON Formatter kami.

Protocol Buffers (Protobuf)

Format serialisasi biner dari Google. Memerlukan definisi skema:

message User {
  string name = 1;
  int32 age = 2;
  repeated string roles = 3;
  bool active = 4;
}

Kekuatan: Sangat kompak, sangat cepat, typing yang kuat melalui skema, kompatibel mundur/maju, code generation. Kelemahan: Tidak dapat dibaca manusia, memerlukan definisi skema, memerlukan langkah code generation, debugging lebih sulit. Ukuran: Data yang sama ≈ 28 byte (62% lebih kecil dari JSON).

MessagePack

Format biner yang secara struktural setara dengan JSON — tipe yang sama, tidak memerlukan skema:

const msgpack = require('msgpack-lite');
const packed = msgpack.encode({name: "Alice", age: 30, roles: ["admin", "editor"], active: true});
// Result: Buffer of ~45 bytes

Kekuatan: Pengganti langsung JSON (model data sama), lebih kecil dari JSON, parsing lebih cepat, tidak memerlukan skema. Kelemahan: Tidak dapat dibaca manusia, kurang kompak dibandingkan Protobuf, tidak ada validasi skema. Ukuran: Data yang sama ≈ 45 byte (39% lebih kecil dari JSON).

CBOR (Concise Binary Object Representation)

Standar IETF (RFC 8949) untuk data biner. Tujuan yang mirip dengan MessagePack tetapi dengan fitur tambahan:

Kekuatan: Standar IETF, mendukung tag untuk tipe yang diperluas (tanggal, BigInt), encoding deterministik, sangat cocok untuk perangkat terbatas (IoT). Kelemahan: Ekosistem lebih kecil dari MessagePack, tidak dapat dibaca manusia. Ukuran: Mirip dengan MessagePack.

Apache Avro

Banyak digunakan dalam ekosistem big data (Hadoop, Kafka):

Kekuatan: Evolusi skema (tambah/hapus field dengan aman), encoding kompak, kompresi bawaan, sangat baik untuk data streaming. Kelemahan: Memerlukan skema untuk membaca dan menulis, kurang cocok untuk API request-response. Ukuran: Sangat kompak ketika skema dibagikan secara terpisah.

Perbandingan Performa

Benchmark bervariasi menurut implementasi, tetapi performa relatif yang umum:

Angka sebenarnya sangat bergantung pada struktur data, implementasi bahasa, dan apakah kompilasi skema diamortisasi.

Memilih Format yang Tepat

Gunakan JSON Ketika:

• Membangun API web (dukungan browser native)
• Keterbacaan manusia penting (file konfigurasi, debugging)
• Interoperabilitas adalah prioritas (setiap bahasa mendukung JSON)
• Fleksibilitas skema diperlukan (struktur dokumen yang bervariasi)

Gunakan Protobuf Ketika:

• Performa sangat penting (layanan throughput tinggi)
• Typing yang ketat diperlukan (skema yang ditegakkan)
• Anda mengontrol baik producer maupun consumer
• Menggunakan gRPC untuk komunikasi layanan

Gunakan MessagePack Ketika:

• Anda menginginkan payload yang lebih kecil tanpa overhead skema
• Pengganti langsung JSON diperlukan
• Bekerja dengan bahasa yang memiliki dukungan MessagePack yang baik
• Redis atau sistem lain menggunakan MessagePack secara native

Gunakan Avro Ketika:

• Bekerja dengan pipeline big data (Kafka, Hadoop)
• Evolusi skema penting
• Data disimpan jangka panjang (schema registry membantu pembaca di masa depan)

Untuk mengonversi antar format teks, konverter JSON ke YAML kami menangani kebutuhan konversi yang paling umum.

FAQ

Bisakah saya menggunakan format biner di browser web?

Ya, tetapi dengan catatan. MessagePack dan CBOR memiliki library JavaScript yang berfungsi di browser. Protobuf memerlukan library protobufjs. Namun, JSON tetap menjadi default untuk API web karena memiliki dukungan browser native, bekerja dengan fetch, dan dapat di-debug di DevTools browser.

Haruskah saya beralih dari JSON ke Protobuf untuk API saya?

Hanya jika Anda telah mengukur bottleneck performa yang disebabkan oleh serialisasi JSON. Untuk sebagian besar aplikasi web, JSON cukup cepat dan manfaat pengalaman developer (keterbacaan, debugging, tooling) lebih besar daripada peningkatan performa format biner. Protobuf unggul dalam komunikasi microservice throughput tinggi, bukan API web biasa.

Sumber Terkait

• JSON Formatter — Format dan validasi JSON
• YAML vs JSON — Membandingkan format berbasis teks
• CSV vs JSON vs XML — Memilih format pertukaran data