Protobuf概述

什么是Protobuf

Protobuf（Protocol Buffers）協(xié)議?? Protobuf 是一種由 Google 開發(fā)的二進(jìn)制序列化格式和相關(guān)的技術(shù)，它用于高效地序列化和反序列化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通常用于網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等場(chǎng)景

為什么要使用Protobuf

其實(shí) Protobuf 在許多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，特別是在分布式系統(tǒng)、RPC（Remote Procedure Call）框架和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，它提供了一種高效、簡(jiǎn)潔和可擴(kuò)展的方式來序列化和交換數(shù)據(jù)，Protobuf 的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

• 高效性：Protobuf 序列化后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)通常比其他序列化格式（比如超級(jí)常用的JSON）更小，并且序列化和反序列化的速度更快，這對(duì)于性能敏感的應(yīng)用非常有益。
• 簡(jiǎn)潔性：Protobuf 使用一種定義消息格式的語法，它允許定義字段類型、順序和規(guī)則（消息結(jié)構(gòu)更加清晰和簡(jiǎn)潔）
• 版本兼容性：Protobuf 支持向前和向后兼容的版本控制，使得在消息格式發(fā)生變化時(shí)可以更容易地處理不同版本的通信。
• 語言無關(guān)性：Protobuf 定義的消息格式可以在多種編程語言中使用，這有助于跨語言的通信和數(shù)據(jù)交換（截至本文發(fā)布目前官方支持的有C++/C#/Dart/Go/Java/Kotlin/python）
• 自動(dòng)生成代碼：Protobuf 通常與相應(yīng)的工具一起使用，可以自動(dòng)生成代碼，包括序列化/反序列化代碼和相關(guān)的類（減少了手動(dòng)編寫代碼的工作量，提高效率，后面的??里有保姆級(jí)操作指南）

Protobuf實(shí)戰(zhàn)

環(huán)境配置

首先我們需要在 pom.xml 文件中添加如下依賴：

<dependency>
    <groupId>com.google.protobuf</groupId>
    <artifactId>protobuf-java</artifactId>
    <version>3.20.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.google.protobuf</groupId>
    <artifactId>protobuf-java-util</artifactId>
    <version>3.20.3</version>
</dependency>

接著如果你希望.proto文件可以被idea識(shí)別的話，就需要安裝 Protobuf 插件（非必要）

創(chuàng)建文件

然后我們創(chuàng)建一個(gè).proto文件，如下圖（完整代碼在文末附錄）

其中 syntax = "proto3" 表示協(xié)議版本，option java_package = "com.aqin.protobuf" 表示生成的類所處的層級(jí)，option java_multiple_files = true 表示需要將生成的類拆分為多個(gè)（false 的話就是不需要），MyRequest 和 Header 是消息結(jié)構(gòu)。

進(jìn)入到文件??AQin.proto所在目錄下，執(zhí)行如下代碼：

protoc -I=./ --java_out=./ ./AQin.proto

參數(shù)說明：

• -I 用于指定 .proto 文件所在的路徑（也可以用-proto_path代替）
• --java_out 用于指定生成的 java 文件的路徑
• ./AQin.proto 就是需要編譯的.proto文件

有一點(diǎn)需要注意的是這三個(gè)路徑要使用相對(duì)路徑就都使用相對(duì)路徑，要使用絕對(duì)路徑就都使用絕對(duì)路徑（不要混著用），執(zhí)行完成后，就會(huì)在指定的位置生成指定的文件，如下圖

然后我們就可以通過生成的Java類來對(duì)接收到的信息進(jìn)行解析，或者封裝數(shù)據(jù)進(jìn)對(duì)象進(jìn)行發(fā)送

解析/封裝數(shù)據(jù)

常用API

• newBuilder()：用于創(chuàng)建Java類（通過.proto文件生成的）并返回該對(duì)象
  • setXXX()：設(shè)置屬性值
  • getXXX()：獲取屬性值
• byte[] toByteArray()：用于序列化信息并返回一個(gè)字節(jié)數(shù)組
• writeTo(OutputStream output): 序列化信息并寫入一個(gè)輸出流
• parseFrom(byte[] data)：解析傳入的字節(jié)數(shù)組（一般用于接收數(shù)據(jù)）
• parseFrom(InputStream input)：解析傳入的輸入流（一般用于接收數(shù)據(jù)）

那我們上面的AQin.proto舉個(gè)??

MyInfo myInfo = MyInfo.newBuilder().setName("Zhangsan");
Body body = Body.newBuilder().setMyInfo(myInfo).build();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(body.toByteArray().length);
body.writeTo(CodedOutputStream.newInstance(byteBuffer));
//然后就可以發(fā)送了～～

附錄

AQin.proto 完整代碼

//協(xié)議版本
syntax = "proto3";
//生成的類所處的層級(jí)
option java_package = "com.aqin.protobuf";
//是否需要將生成的類拆分為多個(gè)
option java_multiple_files = true;
// request
message MyRequest{
  Header header = 1;
  Body body = 2;
}
//Header
message Header {
  uint32  RequestId = 1;
  int64   Timestamp = 2;
}
//Body
message Body {
  MyInfo Info = 1;  //消息
  ServiceResult serviceResult = 2;  //結(jié)果反饋
}
message MyInfo{
  string  name = 1;
  string  age = 2;
}
message ServiceResult{
  uint32 ErrorCode = 1;
  string ErrorMsg = 2;
}

到此這篇關(guān)于Protobuf詳解及入門指南的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Protobuf入門內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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