Protobuf协议？盘他！

一、Protobuf是什么鬼？

Protobuf是Google基于C++ 进行的实现的一套数据序列化/反序列化库，开发人员可以根据 ProtoBuf 的语言规范生成多种编程语言（C++、Python、Java 等）的接口代码。使用ProtoBuf的文件在存储效率上和处理性能上都元高于XML，也具有更好的跨平台性，使用灵活。

二、Protobuf要怎么用?

Step1、根据需求写proto文件

proto文件即消息协议原型定义文件，在该文件中我们可以通过使用描述性语言，来定义程序中需要用到数据格式。首先Google给了一个电话簿的proto例子。

message Person {
  requiredstring name = 1;
  requiredint32 id = 2;
  optionalstring email = 3;
  messagePhoneNumber {
    requiredstring number = 1;
    optionalPhoneType type = 2 [default = HOME];
  }
  repeatedPhoneNumber phone = 4;
}
message AddressBook {
  repeatedPerson person = 1;
}

一个Message是一个包含一组类型字段的集合。包括bool，int32，float，double和string或者自己定义的结构来定义一个Message。每一个类型字段前面必须要有一个修饰符包括：required、optional、repeated。

1）required字段的初值是必须要提供的，否则该字段会被认为“未初始化的”，在序列化和反序列化的时候会报错！所以，对于修饰符为required的字段，务必进行初始化赋值。

2）对于optional的字段而言，如果未进行初始化，那么会有默认值赋值该字段，如上述proto定义中的email 和PhoneType字段类型。

3）对于repeated的字段而言，该字段可以重复多个，上述的AddressBook例子便有个很好的该修饰符的应用场景，即每个人可能有多个电话号码。而在proto定义文件中可以使用repeated来修饰的字段类型，类似于一个数组，他可以包含多个数值。

其中字段标签标示了字段在二进制流中存放的位置，这个是必须的，而且序列化与反序列化的时候相同的字段的Tag值必须对应，否则反序列化会出现意想不到的问题。

Step2、编译proto文件，生成特定语言数据的数据定义代码

安装proto编译器方法，Windows版本：

https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/tag/v3.7.1选择protoc-3.7.1-win32.zip 下载解压，将/bin/protoc.exe路径添加到环境变量中。运行编译器，指定源目录（你的应用程序源码目录——如果你不提供这个目录，默认就是当前目录），目标目录（你的应用程序编译后生成的代码的目录；通常用$SRC_DIR），还有你.proto文件的目录路径。在这种情况下，你可以

protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR$SRC_DIR/addressbook.proto

如果你想生成Python的类，所以你要用--python_out选项——也有类似的选项支持其它语言，例如：

protoc -I=./ --python_out=./ ./addressbook.proto

Step3、将生成的.h、.c文件都引用到项目文件中

生成的C++的protocol buffer代码每个字段会生成一个has函数(has_value)、clear清除函数(clear_value)、set函数(set_value)、get函数(number和mutable_value)。这儿解释下get函数中的两个函数的区别，对于原型为const std::string&number() const的get函数而言，返回的是常量字段，不能对其值进行修改。但是在有一些情况下，对字段进行修改是必要的，所以提供了一个mutable版的get函数，通过获取字段变量的指针，从而达到改变其值的目的。

对于单一的成员变量设置值，可以使用对应的set_value函数；

对于repeated类型变量，可是使用对应的add_value()函数增加变量值；

对于union等不确定的类型变量，可以使用mutable_value()通过返回的指针设置变量值。

序列化反序列化：通过每个protocolbuffer类都有读message或写message的方法给你选择通过用protocol buffer binary format。包括：

SerializeToString(buff,length):序列化这个message和以字符串的方式返回。这是二进行字节，可以使用str类型作为一个方便的容器，类似的还有SerializeToArray()。

ParseFromString(buff,length):从给出的字符串中解析一条message。类似的还有ParseFromArray()

这里有只是一些使用解析和序列化的选项。此外，也会以看 Message API reference，查看完整的列表。

注意使用之前要引入Google的protobuf库，就可以正式使用pb协议编码解码数据

参考文档：

https://juejin.im/post/5bb597c2e51d450e6e03e42d

https://blog.csdn.net/losophy/article/details/17006573

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/downloads