Protobuf数据序列化

1、Protocol Buffer介绍

Protocol Buffer( 简称 Protobuf) 是Google公司内部的混合语言数据标准，它是一种轻便高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据串行化，很适合做数据存储或RPC 数据交换格式。

Protobuf是一个纯粹的展示层协议，可以和各种传输层协议一起使用，Protobuf的文档也非常完善。google 提供了多种语言的实现：java、c#、c++、go 和 python，每一种实现都包含了相应语言的编译器以及库文件。

Protobuf支持的数据类型相对较少，不支持常量类型。由于其设计的理念是纯粹的展现层协议，目前并没有一个专门支持Protobuf的RPC框架。

2、Protobuf使用流程

2.1 准备数据

• 复合类型: 结构体/ 类

  • 要序列化的数据

  • 基础类型

// 要序列化的数据
struct Persion
{
    int id;
    string name;
    int age;
};

int id;

2.2、创建.proto文件，语法格式

// protobuf的版本
// proto2
syntax = "proto3";	
// 导入另外一个proto文件
import "filename.proto";
// 组织Persion结构体
// 语法格式
message 关键字(相当于被创建出的类的名字)
{
	// 成员变量
	数据类型 变量名 = 变量的编号;	// 编号从1开始, 不能重复
}

•  repeated限定修饰符（使用数组）
• 使用import导入另外一个proto文件
• 使用package添加命名空间
• 示例

// Persion.proto
syntax = "proto3";
// 导入另外一个proto文件
import "Info.proto";
// 添加命名空间
package namespace;	// Persion类属于namespace这个命名空间
enum TypeValue
{
	value1 = 0;	// protbuf中第一个枚举值必须为0
	value2 = 6;
	value3 = 9;
}

message Persion
{
    int32 id = 1;   // 编号从1开始
    repeated bytes name = 2;  //repeated修饰name可以在程序中创建多个, 在程序中作为动态数组来使用
    int32 age = 3;
    TypeValue value = 4;
    Info info = 5;	// Info对象, 导入的proto文件中的类
}

// Info.proto
syntax = "proto3";
// 添加命名空间
package namespace;	// Persion类属于namespace这个命名空间
message Info
{
    bytes address = 1; 
    int32 number = 2;   
}

•  .proto数据类型

.proto类型	C++类型	备注
double	double	64位浮点数
float	float	32位浮点数
int32	int32	32位整数
int64	int64	64位整数
uint32	uint32	32位无符号整数
uint64	uint64	64位无符号整数
sint32	sint32	32位整数，处理负数效率比int32更高
sint64	sint64	64位整数，处理负数效率比int64更高
fixed32	uint32	总是4个字节。如果数值总是比总是比228大的话，这个类型会比uint32高效。
fixed64	uint64	总是8个字节。如果数值总是比总是比256大的话，这个类型会比uint64高效。
sfixed32	int32	总是4个字节
sfixed64	int64	总是8个字节
bool	bool	布尔类型
string	string	一个字符串必须是UTF-8编码或者7-bit ASCII编码的文本
bytes	string	处理多字节的语言字符、如中文
enum	enum	枚举
message	object of class	自定义的消息类型

2.2、使用protobuf编译器生成C++类  

# protobuf编译器, 编译源码得到的 protoc.exe
# 语法
# --cpp_out 生成的c++类的位置

protoc.exe xxx.proto --cpp_out=目录

2.3、使用C++ API来读写消息

• 读: 变量名()

• 写: set_变量名(arg1, arg2, ...)

• 部分C++接口函数

Person p;
//序列化 output为传出参数
p.SerializeToString(std::string* output);

//解析
Person pp;
pp.ParseFromString(output);

2.4、VS中的使用

• 将生成的C++类和头文件添加到项目
• 在项目文件中的头文件中引用
• 注意：VS配置需要在C/C++-》预处理器-》添加宏"PROTOBUF_USE_DLLS"