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Protobuf（

Protocol Buffer）

是谷歌开源的性能优异、跨语言、跨平台的

序列化库

。

一， 发展过程：

proto1：

2001年，Protobuf首先在Google内部创建，把它称之为

proto1

，一直以来在Google的

内部使用

，其中也不断的演化。

proto2：

Protobuf的开发者重写了Protobuf的实现，保留了proto1的大部分设计。

开源

的proto2不依赖任何的Google的库，代码也相当的清晰。2008年7月7日，Protobuf被

公布出来

。Protobuf得到了大家的广泛的关注， 逐步地得到了大家的认可，很多项目采用Protobuf进行消息的通讯，还有基于Protobuf的

微服务框架GRPC

。

proto3：

2016年推出了Proto3。 Proto3简化了proto2的开发，提高了开发的效能，但是也带来了

版本不兼容

的问题。目前Protobuf的稳定版本是3.9.2，于2019年9月23日发布。

二， 序列化和反序列化：

序列化

(serialization、marshalling)的过程是指将

数据结构或者对象

的状态转换成可以

存储(比如文件、内存)或者传输的格式(比如网络)

。

反序列化

(deserialization、unmarshalling)就是反向操作的过程。

XML

是一种基于文本的编码方式，易于阅读和理解，但是失去了紧凑的基于字节流的编码的优势。

JSON

是一种更轻量级的基于文本的编码方式，经常用在client/server端的通讯中。

YAML

类似JSON，新的特性更强大，更适合人类阅读，也更紧凑。

其他的序列化格式，如Thrift、Avro、BSON、CBOR、MessagePack等等。

Protobuf

支持很多语言，比如C++、C#、Dart、Go、Java、Python、Rust等，同时也是跨平台的。

三，proto3使用demo:

创建一个demo_example.proto 其内部代码如下：

syntax = "proto3";

package vddp_proto.property_service;

message SetReq {
    string str_signal_name = 1;
    uint32 g_signal_value = 2;
    float f_signal_value = 3;
}

【syntax = “proto3”; 】指定protobuf的版本，这里是以proto3格式定义。如果没有指定，默认以proto2格式定义。

【package vddp_proto.property_service; 】 定义proto的包名，包名可以避免对message 类型之间的名字冲突，同名的Message可以通过package进行区分。

【message SetReq {


string str_signal_name = 1;

uint32 g_signal_value = 2;

float f_signal_value = 3;

} 】  定义了一个message类型: SetReq ， 它包含三个字段str_signal_name 、g_signal_value 、f_signal_value ,它会被protoc编译成不同的编程语言的相应对象。

字段是以

[ "repeated" ] type fieldName "=" fieldNumber [ "[" fieldOptions "]" ] ";"

格式定义的。

这个demo是一个简单的例子，采用了

type fieldName "=" fieldNumber

格式定义的。【注：后面要去学习 复杂的字段定义】

编译proto：

在当前的目录下执行【

protoc -I=. -I/user/local/include -I=$(GOPATH)/src –go_out=. demo_example.proto】

, 可以将这个proto编译成Go的代码，因为这里我们使用了

go_out

输出格式。

【-I】

指定protoc的搜索import的proto的文件夹。【demo中

-I=. -I/user/local/include -I=$(GOPATH)/src

搜索了三个路径】

【–go_out=.

】使用

go_out

输出格式，将proto编译成Go的代码，生成的代码指定放在本地文件夹【.】中。另外

cpp_out

用来生成C++代码，

java_out

产生Java代码，

python_out

产生python代码，类似地还有

csharp_out

、

objc_out

、

ruby_out

、

php_out

等参数。

四，proto更多的文本定义：

定义proto的版本：【syntax = “proto3”;】

引入其它proto文件：【import “other.proto”;】

定义proto的包名：【package signal.bar;】

定义option：【option java_package = “com.example.foo”;】

option可以用在proto的scope中，或者message、enum、service的定义中。

可以是Protobuf定义的option，或者自定义的option。

option的定义格式是【

"option" optionName "=" constant ";"】


五，proto中字段可以使用的数据类型：

• 数字类型： double、float、int32、int64、uint32、uint64、sint32、sint64: 存储长度可变的浮点数、整数、无符号整数和有符号整数
• 存储固定大小的数字类型：fixed32、fixed64、sfixed32、sfixed64: 存储空间固定
• 布尔类型: bool
• 字符串: string
• bytes: 字节数组
• messageType: 消息类型
• enumType:枚举类型

proto中数据类型与其他语言的对应关系：