design-serialization-schema
О программе
Этот навык помогает разработчикам создавать схемы сериализации с использованием JSON Schema, Protocol Buffers или Apache Avro. Он охватывает управление версиями схем, обратную совместимость, правила валидации и стратегии эволюции для долгоживущих форматов данных. Используйте его при определении новых контрактов API, расширении существующих схем без нарушения работы потребителей или выборе между системами схем.
Быстрая установка
Claude Code
Рекомендуетсяnpx skills add pjt222/agent-almanac -a claude-code/plugin add https://github.com/pjt222/agent-almanacgit clone https://github.com/pjt222/agent-almanac.git ~/.claude/skills/design-serialization-schemaСкопируйте и вставьте эту команду в Claude Code для установки этого навыка
Документация
Design Serialization Schema
Versioned schemas → evolve w/o breaking consumers.
Use When
- New API contract / data format
- Add fields w/o break consumers
- Migrate schema versions
- Pick schema sys (JSON Schema, Protobuf, Avro)
- Doc valid. rules → auto-enforce
In
- Required: Data model (entities, types, constraints)
- Required: Compat reqs (consumers, old format lifetime)
- Optional: Existing schema → evolve
- Optional: Perf reqs (valid. speed, registry)
- Optional: Target format (JSON, binary, columnar)
Do
Step 1: Pick Schema Sys
| Sys | Format | Strength | Best |
|---|---|---|---|
| JSON Schema | JSON | Broad support, flex valid. | REST, config |
| Protocol Buffers | Binary | Compact, fast, typed, evo built-in | gRPC, micro |
| Apache Avro | Binary/JSON | Schema in data, great evo | Kafka, pipelines |
| XML Schema (XSD) | XML | Deep typing, namespaces | Enterprise/SOAP |
| TypeBox/Zod | TypeScript | Type inference + runtime valid. | TS APIs |
→ Schema sys picked → ecosystem + perf + evo reqs. If err: unsure → start JSON Schema (broadest tooling, layers on JSON APIs).
Step 2: Core Schema
JSON Schema ex:
{
"$schema": "https://json-schema.org/draft/2020-12/schema",
"$id": "https://example.com/schemas/measurement/v1",
"title": "Measurement",
"description": "A sensor measurement reading",
"type": "object",
"required": ["sensor_id", "value", "unit", "timestamp"],
"properties": {
"sensor_id": {
"type": "string",
"pattern": "^[a-z]+-[0-9]+$",
"description": "Unique sensor identifier (lowercase-digits format)"
},
"value": {
"type": "number",
"description": "Measured value"
},
"unit": {
"type": "string",
"enum": ["celsius", "fahrenheit", "kelvin", "percent", "ppm"],
"description": "Unit of measurement"
},
"timestamp": {
"type": "string",
"format": "date-time",
"description": "ISO 8601 timestamp with timezone"
},
"metadata": {
"type": "object",
"additionalProperties": true,
"description": "Optional key-value metadata"
}
},
"additionalProperties": false
}
Protocol Buffers ex:
syntax = "proto3";
package sensors.v1;
import "google/protobuf/timestamp.proto";
// Measurement represents a single sensor reading.
message Measurement {
string sensor_id = 1; // Unique sensor identifier
double value = 2; // Measured value
Unit unit = 3; // Unit of measurement
google.protobuf.Timestamp timestamp = 4;
map<string, string> metadata = 5; // Optional key-value metadata
}
enum Unit {
UNIT_UNSPECIFIED = 0;
UNIT_CELSIUS = 1;
UNIT_FAHRENHEIT = 2;
UNIT_KELVIN = 3;
UNIT_PERCENT = 4;
UNIT_PPM = 5;
}
Apache Avro ex:
{
"type": "record",
"name": "Measurement",
"namespace": "com.example.sensors",
"doc": "A sensor measurement reading",
"fields": [
{"name": "sensor_id", "type": "string", "doc": "Unique sensor identifier"},
{"name": "value", "type": "double", "doc": "Measured value"},
{"name": "unit", "type": {"type": "enum", "name": "Unit", "symbols": ["CELSIUS", "FAHRENHEIT", "KELVIN", "PERCENT", "PPM"]}},
{"name": "timestamp", "type": {"type": "long", "logicalType": "timestamp-millis"}},
{"name": "metadata", "type": ["null", {"type": "map", "values": "string"}], "default": null}
]
}
→ Schema self-doc → descriptions + constraints + clear types.
If err: data model unstable → mark draft, skip registry.
Step 3: Plan Evolution
Compat rules:
| Change | Back Compat? | Fwd Compat? | Safe? |
|---|---|---|---|
| Add optional field | Yes | Yes | Yes |
| Add required field | No | Yes | No (breaks consumers) |
| Remove optional field | Yes | No | Careful (producers may still send) |
| Remove required field | Yes | No | Careful |
| Rename field | No | No | No (use alias + deprecate) |
| Change field type | No | No | No (add new, deprecate old) |
| Add enum value | Yes (if consumers ignore unknown) | No | Depends on impl |
| Remove enum value | No | Yes | No |
Safe evo:
- Only add optional fields w/ defaults
- Never remove/rename → deprecate
- Version schema in id (
v1,v2) - Schema registry for binary (Confluent for Avro/Protobuf)
Protobuf evo rules:
// v1 — original
message Measurement {
string sensor_id = 1;
double value = 2;
Unit unit = 3;
}
// v2 — safe evolution
message Measurement {
string sensor_id = 1;
double value = 2;
Unit unit = 3;
// NEW: added in v2 — old clients ignore this field
google.protobuf.Timestamp timestamp = 4;
// DEPRECATED: use sensor_id instead
reserved 6;
reserved "old_sensor_name";
}
JSON Schema versioning:
{
"$id": "https://example.com/schemas/measurement/v2",
"allOf": [
{"$ref": "https://example.com/schemas/measurement/v1"},
{
"properties": {
"location": {
"type": "string",
"description": "Added in v2: GPS coordinates"
}
}
}
]
}
→ Evo plan documented: safe changes + version reqs. If err: break unavoidable → version (v1 → v2), parallel support during migration.
Step 4: Implement Valid.
# JSON Schema validation (Python)
from jsonschema import validate, ValidationError
import json
schema = json.load(open("measurement_v1.json"))
def validate_measurement(data: dict) -> list[str]:
"""Validate a measurement against the schema. Returns list of errors."""
errors = []
try:
validate(instance=data, schema=schema)
except ValidationError as e:
errors.append(f"{e.json_path}: {e.message}")
return errors
# Usage
errors = validate_measurement({"sensor_id": "s-01", "value": "not_a_number"})
# → ["$.value: 'not_a_number' is not of type 'number'"]
// TypeScript with Zod (runtime + compile-time)
import { z } from 'zod';
const MeasurementSchema = z.object({
sensor_id: z.string().regex(/^[a-z]+-[0-9]+$/),
value: z.number(),
unit: z.enum(['celsius', 'fahrenheit', 'kelvin', 'percent', 'ppm']),
timestamp: z.string().datetime(),
metadata: z.record(z.string()).optional(),
});
type Measurement = z.infer<typeof MeasurementSchema>;
// Validation
const result = MeasurementSchema.safeParse(inputData);
if (!result.success) {
console.error(result.error.issues);
}
→ Valid. on all incoming data at boundaries (API, ingestion). If err: log valid. errs w/ full payload (redact sensitive) for debug.
Step 5: Doc Schema
Schema doc page:
# Measurement Schema (v1)
## Overview
Represents a single sensor reading with metadata.
## Fields
| Field | Type | Required | Description | Constraints |
|-------|------|----------|-------------|-------------|
| sensor_id | string | Yes | Unique sensor ID | Pattern: `^[a-z]+-[0-9]+$` |
| value | number | Yes | Measured value | Any valid IEEE 754 double |
| unit | enum | Yes | Unit of measurement | One of: celsius, fahrenheit, kelvin, percent, ppm |
| timestamp | string | Yes | Reading time | ISO 8601 with timezone |
| metadata | object | No | Key-value pairs | String keys and values |
## Changelog
| Version | Date | Changes |
|---------|------|---------|
| v1 | 2025-03-01 | Initial schema |
## Compatibility
- **Backwards**: Consumers of v1 will continue to work with future versions
- **Policy**: Only additive, optional field changes between minor versions
→ Docs auto-gen or in sync w/ schema. If err: docs drift → CI check valid. docs vs schema source.
Check
- Schema sys matches use case (JSON Schema, Protobuf, Avro)
- All fields: types + desc + constraints
- Required vs optional explicit
- Evo strategy documented (safe changes, versioning)
- Valid. at boundaries
- Versioned + changelog
- Round-trip: serialize → deserialize → compare, no data loss
Traps
- Over-constrain early: Strict valid. on new schema → blocks iteration. Start permissive (
additionalProperties: true), tighten later. - No defaults: Add required field w/o default → breaks existing data. Always defaults for new fields.
- Null ignored: Many schemas sloppy on null/missing. Explicit nullable vs optional.
- Version in URL not payload: Long-lived data (storage, events) → embed ver in data, not just endpoint URL.
- Enum exhaustive: New enum val crashes consumers w/ exhaustive switches. Doc unknown → handle gracefully.
→
serialize-data-formats— format pick + encode/decodeimplement-pharma-serialisation— pharma (regulatory schemas)write-validation-documentation— valid. docs for regulated schemas
GitHub репозиторий
Похожие навыки
evaluating-llms-harness
ТестированиеЭтот навык Claude запускает lm-evaluation-harness для тестирования LLM на более чем 60 стандартизированных академических задачах, таких как MMLU и GSM8K. Он предназначен для разработчиков, чтобы сравнивать качество моделей, отслеживать прогресс обучения или сообщать академические результаты. Инструмент поддерживает различные бэкенды, включая модели HuggingFace и vLLM.
cloudflare-cron-triggers
ТестированиеЭтот навык предоставляет обширные знания по реализации Cloudflare Cron Triggers для планирования запуска Workers с помощью cron-выражений. Он охватывает настройку периодических задач, заданий технического обслуживания и автоматизированных рабочих процессов, а также решение распространенных проблем, таких как неверные cron-выражения и ошибки часовых поясов. Разработчики могут использовать его для настройки планировщиков обработчиков, тестирования cron-триггеров и интеграции с Workflows и Green Compute.
webapp-testing
ТестированиеЭтот навык Claude предоставляет инструментарий на базе Playwright для тестирования локальных веб-приложений с помощью Python-скриптов. Он позволяет проводить проверку фронтенда, отладку интерфейса, создание скриншотов и просмотр логов, одновременно управляя жизненным циклом сервера. Используйте его для задач автоматизации браузера, но запускайте скрипты напрямую, вместо чтения их исходного кода, чтобы избежать загрязнения контекста.
finishing-a-development-branch
ТестированиеЭтот навык помогает разработчикам завершать готовую работу, проверяя прохождение тестов и предлагая структурированные варианты интеграции. Он направляет рабочий процесс по слиянию, созданию пул-реквестов или очистке веток после завершения реализации. Используйте его, когда ваш код готов и протестирован, чтобы систематически завершать процесс разработки.
