Android中使用protobuf

简介

Google Protocol Buffers 简称 Protobuf，类似 json 或 XML，是一种序列化结构数据的机制，但是比它们更小、更快、更简单。同时支持多语言，跨平台。
目前主要有两个大版本：proto2 和 proto3。
其中 proto2 支持 Java、Python、 Objective-C、和 C++。
proto3 增加了对Go、JavaNano、Ruby、和 C#的支持。

proto例子

syntax = "proto3";
package tutorial;

import "google/protobuf/timestamp.proto";

option java_package = "com.katyusha.aron.demo";
option java_outer_classname = "AddressBookProtos";

message Person {
    string name = 1;
    int32 id = 2;
    string email = 3;

    enum PhoneType{
        MOBILE = 0;
        HOME = 1;
        WORK = 2;
    }

    message PhoneNumber {
        string number = 1;
        PhoneType type = 2;
    }

    repeated PhoneNumber phone = 4;

}

message AddressBook {
    repeated Person person = 1;
}

Protobuf使用.proto文件来定义数据格式，并同时提供编译器将这些文件编译为各种语言的源码。
message 格式非常简单。每种类型的 message 包含一个或者多个唯一编码字段，每个字段由名称和值类型组成，值类型可以是数字（整形或者浮点型）、布尔值、字符串、原始字节，甚至是其他的 message（如上例所示）。Protobuf 允许 message 中包含 message，以达到分层嵌套。
值得注意的一点是，每个属性都有唯一的一个tag，上面的0,1,2...等，这些tag非常重要，是 Prodobuf 编码时使用的对每个属性的唯一标识符————Prodobuf 并不使用属性名（name,id,email...）来编码。因而，在定义过一个 message 之后，原则上都不应该再修改每个属性的tag，因为一旦修改，可能就会出现新老数据版本解析出错的问题。

关键字

• syntax：声明版本。例如上面syntax="proto3"，如果没有声明，则默认是proto2。
• package：声明包名.
• import：导入包。类似于java，例如上面导入了timestamp.proto包。
• java_package：指定生成的类应该放在什么Java包名下。如果你没有显式地指定这个值，则它简单地匹配由package 声明给出的Java包名，但这些名字通常都不是合适的Java包名 (由于它们通常不以一个域名打头)。
• java_outer_classname：定义应该包含这个文件中所有类的类名。如果你没有显式地给定java_outer_classname ，则将通过把文件名转换为首字母大写来生成。例如上面例子编译生成的文件名和类名是AddressBookProtos。
• message：类似于java中的class关键字。
• repeated：用于修饰属性，表示对应的属性是个array。

更多的关键字可以参考官方文档，这里不做介绍。

在Android中的使用

先来看一下是proto在安卓使用中的流程：

PROTO.png

• 首先创建proto文件，该文件定义了你要使用的数据的数据格式。
• 通过proto文件，编译生成proto java class，生成的类中包含你需要的getter/setter，这个java class就类似于我们平常所用的java bean，但其还包含很多很多的别的功能函数。在android中， 我们可以通过集成Gradle Plugin for Protobuf来编译proto文件。

Android Studio 配置

• 在项目根的gradle文件中添加如下内容：

buildscript {
        repositories {
            jcenter()
            mavenCentral()
        }
        dependencies {
            classpath 'com.google.protobuf:protobuf-gradle-plugin:0.8.0'
        }
    }

• 在app module下的gradle文件中：
  1 , 在apply plugin: 'com.android.application'后添加apply plugin: 'com.google.protobuf'
  2, 添加protobuf块（与android同级）：

protobuf {
    protoc {
        artifact = 'com.google.protobuf:protoc:3.5.1' // 也可以配置本地编译器路径
    }

    generateProtoTasks {
        all().each { task ->
            task.builtins {
                remove java
            }
            task.builtins {
                java {}// 生产java源码
            }
        }
    }
}

3, 指定.proto文件的路径:

sourceSets {
        main {
            java {
                srcDir 'src/main/java'
            }
            proto {
                srcDir 'src/main/proto' //指定.proto文件路径
            }
        }
    }

4 , 添加依赖：

api 'com.google.protobuf:protobuf-java:3.5.1'
api 'com.google.protobuf:protoc:3.5.1'

到这，android gradle环境就配置好了。此时可以编译你的项目，会生成proto java class。这个类就是我们app后面要使用的。

• 代码示例

定义proto文件：

syntax = "proto3";
package tutorial;

message Person {
    string name = 1;
    int32 id = 2;
    string email = 3;
    string phone = 4;
}

通过网络获取数据流，然后解析成proto文件定义的格式：

Request request = new Request.Builder().url(url).build();
Call call = okHttpClient.newCall(request);
Response response = call.execute();

if (response.isSuccessful()) {
    ResponseBody responseBody = response.body();
    if (responseBody != null) {
        return Person.parseFrom(responseBody.byteStream());
    }
}

有了Person实体类，就可以在界面进行显示了：

textView.setText(person.toString());