01| 簡介 02| 安裝 2.1 Windows 下安裝 03| 簡單使用 3.1 編譯 3.2 Python 示例 3.3 C# 示例
01| 簡介
Protobuf（Protocol Buffers），是 Google 開發(fā)的一種跨語言、跨平臺(tái)的可擴(kuò)展機(jī)制，用于序列化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
與 XML 和 JSON 格式相比，protobuf 更小、更快、更便捷。protobuf 目前支持 C++、Java、Python、Objective-C，如果使用 proto3，還支持 C#、Ruby、Go、PHP、JavaScript 等語言。
官網(wǎng)地址：https://developers.google.cn/protocol-buffers/
GitHub 地址：https://github.com/protocolbuffers/protobuf
優(yōu)點(diǎn)：
- 性能好
- 跨語言
缺點(diǎn)：
- 二進(jìn)制格式可讀性差：為了提高性能，protobuf 采用了二進(jìn)制格式進(jìn)行編碼，這直接導(dǎo)致了可讀性差。
- 缺乏自描述：XML 是自描述的，而 protobuf 不是，不配合定義的結(jié)構(gòu)體是看不出來什么作用的。
02| 安裝
2.1 Windows 下安裝
下載地址：https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases
下載 protoc-3.9.1-win64.zip，這個(gè)是編譯后的壓縮包，相當(dāng)于綠色版，解壓后，將其下的 bin 目錄添加到環(huán)境變量就可以了，省去了安裝的麻煩。
然后打開命令提示符，輸入命令：
protoc
?--version
成功顯示版本號(hào)，則表示安裝成功。如下圖：
03| 簡單使用
3.1 編譯
使用 protobuf 首先需要定義 .proto 文件，先來看一個(gè)簡單的例子。
定義 Person.proto 文件，內(nèi)容如下：
syntax
?=?
"proto3"
;
package
?Test;
message
?Person?{
??
string
?Name?=?
1
;
??
int32
?Age?=?
2
;
??
bool
?Marriage?=?
3
;
}
-
syntax = "proto3";指定正在使用 proto3 語法，否則 protobuf 將默認(rèn)使用的是 proto2。 -
package Test;指定命名空間（C# 中）。 -
message是關(guān)鍵字，定義結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。 - 等號(hào)后面的數(shù)字是字段唯一編號(hào)（ 注意不是字段的值 ），用于二進(jìn)制格式消息中標(biāo)識(shí)字段。
protoc 是 protobuf 自帶的編譯器 ，可以將 .proto 文件編譯成 java、python、go、C# 等多種語言的代碼，直接引用。
編譯命令：
protoc
?-I=E:\GL\Test2017?--python_out=E:\GL\Test2017?Person.proto
編譯命令說明：
- -I 表示源文件（.proto 文件）所在文件夾路徑。
- --python_out 表示目標(biāo)語言為 python，且指定生成的 .py 文件存放目錄。相應(yīng)的，C# 為 csharp_out，
- Person.proto 為源文件文件名，如果有多個(gè)，空格隔開。
3.2 Python 示例
安裝
protobuf
。
調(diào)用編譯命令編譯 Person.proto，編譯后生成文件：
Person_pb2.py
，添加至項(xiàng)目中，序列化和反序列化示例如下：
import
?Person_pb2
person?=?Person_pb2.Person()
person.Name?=?
'張三'
person.Age?=?
20
person.Marriage?=?
True
#?序列化
b?=?person.SerializeToString()
print(b)
#?反序列化
p?=?Person_pb2.Person()
p.ParseFromString(b)
print(
f'Name:?
{p.Name}
;?Age:?
{p.Age}
;?Marriage:?
{p.Marriage}
'
)
輸出：
b'\n\x06\xe5\xbc\xa0\xe4\xb8\x89\x10\x14\x18\x01'
Name:?張三;?Age:?
20
;?Marriage:?
True
注意，不能這樣寫，這是錯(cuò)誤的：
p
?=?Person_pb2.Person().ParseFromString(b)
3.3 C# 示例
C# 下的 Protobuf 有 3 個(gè)版本：
- Google.ProtoBuf：Google官方版本，https://github.com/google/protobuf/tree/master/csharp
- protobuf-net：.net 社區(qū)版本，由 .net 社區(qū)愛好者開發(fā)，https://github.com/mgravell/protobuf-net
- Google.ProtocolBuffers：據(jù)說是由谷歌的 .net 員工在官方版本還未出來的時(shí)候開發(fā)的，https://github.com/jskeet/protobuf-csharp-port
這里我們介紹谷歌官方版本。
在 VS 中，通過 NuGet 安裝 'google.protobuf' 包。
using
?Google.Protobuf;
using
?System;
using
?Test;
namespace
?
Protobuf
{
????
class
?
Program
????{
????????
static
?
void
?
Main
(
string
[]?args
)
????????
{
????????????Person?person?=?
new
?Person();
????????????person.Name?=?
"張三"
;
????????????person.Age?=?
20
;
????????????person.Marriage?=?
true
;
????????????
//?序列化
????????????
byte
[]?buffer?=?person.ToByteArray();
????????????
foreach
?(
byte
?b?
in
?buffer)
????????????{
????????????????Console.Write(b.ToString(
"X2"
)?+?
"?"
);
????????????}
????????????Console.WriteLine();
????????????
//?反序列化
????????????Person?p?=?Person.Parser.ParseFrom(buffer);
????????????Console.WriteLine(
string
.Format(
"Name:?{0},?Age:?{1},?Marriage:?{2}"
,?p.Name,?p.Age,?p.Marriage));
????????????Console.Read();
????????}
????}
}
輸出：
0A?06?E5?BC?A0?E4?B8?89?10?14?18?01
Name:?張三,?Age:?20,?Marriage:?True
比較一下 Python 的輸出，好像不一樣，Python 中第一個(gè)字節(jié)是 \n，而這里是 0A。\n 在 ASCII 中的值就是 0A。所以兩種語言的序列化結(jié)果是一樣的。
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