更小、更快、更简单Google ProtoBuf 跨语言通讯协议

背景：

这几天在写一个服务端的socket的通信服务器，以前是本身定义的协议由于，由于只是android客户端和服务器通信，后来iOS也链接到这个socket服务器上，为了跨语言通信，发现Google的 ProtoBuf(Protocol Buffer)支持跨语言通信，并且效率很是高。

ProtoBuf是什么？

Google Protocol Buffer( 简称 Protobuf) 是 Google 公司内部的混合语言数据标准，后来才开源的，它是一个灵活、高效、结构化的序列化数据结构，它与传统的XML等通信相比，它的更小、更快、更简单。

protoBuf的优势

1.protoBuf在Google内部长期使用，产品稳定成熟，不少商业的项目都选择使用
2.跨语言，它支持Java、C++、Python、ObJect-c、C#、Go等语言，
3.protoBuf编码后消息更小、有利于存储传输
4.编码和解码的效率很是之高
5.支持不一样版本的协议向前兼容
6.支持自定义可选和必选字段

图片来自网络

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protoBuf环境搭建（基于Windows）
咱们先要下载ProtoBuf，，下载地址为 github.com/google/prot… 这里我是使用Windows版

下载完以后咱们解压

咱们要是的是protoc.exe工具，它是根据.proto文件生成对应的代码转换工具，就这么简单ProtoBuf的编译环境咱们已经搞定了。

protoBuf的Demo

这里使用Java语言实现，咱们首选要定义一个protoBuf格式的通信协议，Login.proto文件

package test;
option java_package = "sg.com.protobuf";
option java_outer_classname = "LoginProto";
message Login{
  required int32 id = 1;
  required string name = 2;
  required string pws = 3;
  optional string email = 4;
}复制代码

package:指定生成Java代码文件的包名
java_package:指定生Java类的包名
java_outer_classname：指定生成Java代码的外部类名称。若是没有指定该选项，Java代码的外部类名称为当前文件的文件名部分，同时还要将文件名转换为驼峰格式，如：my_project.proto
message：protoBuf消息定义的关键字，至关于Java中的class
required:数据类型的前缀,表示该字段为必要字段，既在序列化和反序列化以前该字段必须已经被赋值
repeated：表示这个字段的值能够容许被重复屡次，若是转换成JAVA代码，此filed数据结构为list，有序的。能够在“repeated”类型的filed后使用“packed”--压缩，提升数据传输的效率。
optional: 表示这个值是可选的容许为null
ProtoBuf类型和Java类型对应关系

ProtoBuf支持枚举类型，protobuf中enum类型的每一个值是一个int32的数字，不像JAVA中那样enum能够定义的很是复杂。若是enum中有些值是相同的，能够将“allow_alias”设定为true

完成消息的定义以后，就能够经过protoc.exe编译了

编译的命令格式
protoc.exe -I=proto的输入目录 --java_out=java类输出目录 proto的输入目录包括包括proto文件.
编译好java类后，咱们就能够实例化和序列化了

LoginProto.Login.Builder builder = LoginProto.Login.newBuilder();
        builder.setId(1);
        builder.setName("sgtest");
        builder.setPws("123");
        builder.setEmail("test@163.com");
        //获取login的实例
        LoginProto.Login login = builder.build();
        System.out.println(login);
        //序列化
        System.out.println("---------");
        byte[] bytes = login.toByteArray();
        System.out.println("leng："+bytes.length);
        login =LoginProto.Login.parseFrom(bytes);
        System.out.println(login);复制代码

实例化一个对象是很是方便的，使用Google给咱们生成的静态方法就能够，经过toByteArray()方法来实现序列，parseFrom(bytes)方法来实现反序列化，你会看到protoBuf序列化后的字节长度很是小，这个还不算强大的，下面再来看一中序列化的方式：

//第二种序列化
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        login.writeDelimitedTo(byteArrayOutputStream);
      //反序列化
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());
        login = LoginProto.Login.parseDelimitedFrom(byteArrayInputStream);
        System.out.println(login.getEmail());复制代码

作过大量socket数据传输的同窗都知道，socket很容易发生粘包、拆包的问题，会致使数据解析错误，protoBuf能够搞定它，login.writeDelimitedTo(byteArrayOutputStream)方法，将一个对象序列化输出到一个字节数组流中，它在序列化的字节数组以前，添加一个varint32的数字表示字节数组的长度，因此实际放在字节数据中内容应该是数据的长度加上数据的内容，下面是该方法的源码

在解码经过先读取varint，再读取此长度的字节；这种方式有效的解决了socket传输时粘包、拆包的问题。
最后给出demo下载地址： download.csdn.net/detail/mtx_…