周日本来要去爬山的，但是没去成，突然想写点东西，但本人文采不好，只能闲扯一点技术方面的文章，整理了下有道笔记，然后最近一直在开发protobuf的协议接口，就写写ProtoBuf相关的东西吧。
本文精髓：
protobuf的消息设计
消息分发设计Message Dispatch
针对程序升级的proto设计
文章末尾对着三点做详细说明。
最近一段时间在写linux服务端接口程序，刚开始如果按照需求的话，大概有十个接口左右，但是后面慢慢分解需求后，其实真正就只有五个接口。
编码工作早早完成，进入到测试阶段，一般情况可能会等web实现完成后，然后借助web client，在做调试，但是这期间工作效率不高，而且存在很多问题，可能后台接口没实现好，也有可能web没实现好。作为linux后台服务开发，需要会模拟客户单发送数据，如果接口很简单的话，可以直接使用telnet工具。
现在最为流行的后台服务端通信的协议有：JSON、XML、ProtoBuf，当协议为这三种的时候，简单的telnet就不能胜任了，使用JSON和ProtoBuf的话，先借助工具做序列化工作，使用XML的话，也要事先编写好XML。
为了更加高效的对后台服务接口做好单元测试，也为了在web开发调试的时候，提供稳定的后台服务接口，自己利用MFC写了一个小的调试工具
参数设置里面输入的是json串，因为这个有很多工具方便序列化，如：https://www.bejson.com/jsoneditoronline/
这个工具很简单，从界面就三个输入，IP、port、消息类型，主要工作就是模拟客户端向服务端发送消息：
需要借用服务端的proto协议文件
序列化protobuf
根据消息类型做消息分发
这里用到protobuf，先大概说一下它的使用与原理
1，介绍安装
直接去百度，这里就跳过
2，编写 .proto文件
来个例子：
package lm;
message helloworld
{
required int32 id = 1; // ID
required string str = 2; // str
optional int32 opt = 3; //optional field
}
限定修饰符 + 数据类型 + 字段名称 = 字段编码值
尽量养成良好测编程习惯，对proto文件命名与消息名做规范的命名
在上例中，package 名字叫做 lm，定义了一个消息 helloworld，该消息有三个成员，类型为 int32 的 id，另一个为类型为 string 的成员 str。opt 是一个可选的成员，即消息中可以不包含该成员。
3，编译.proto文件
写好 proto 文件之后就可以用 Protobuf 编译器将该文件编译成目标语言了。本例中我们将使用 C++。假设您的 proto 文件存放在 $SRC_DIR 下面，您也想把生成的文件放在同一个目录下，则可以使用如下命令：
protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR $SRC_DIR/addressbook.proto
命令将生成两个文件：
lm.helloworld.pb.h ， 定义了 C++ 类的头文件
lm.helloworld.pb.cc ， C++ 类的实现文件
在生成的头文件中，定义了一个 C++ 类 helloworld
4，序列化
在第三部编译生成的cc文件中，有一系列的SerializeToXXX方法，如SerializeToArray，可以根据具体情况用这一系列方法进行序列化。
5，反序列化
在第3个步骤编译生成的cc文件中，有一系列的ParseFromXXX方法，如ParseFromArray，可以根据具体情况用这一系列方法进行反序列化。
掌握以上几个步骤基本就能搞定proto的开发了，进阶的话可以去掌握proto的数据类型以及requried、optional、repeated限定修饰符，和message的嵌套（message嵌套可以设计出更多复杂的协议，满足更复杂的需求）。
protobuf的优劣自己去百度，JSON，XML我也有用过，但是相对来说，谷歌的protobuf是我用起来最方便高效的。
这是网上的一个测试结果：http://code.google.com/p/thrift-protobuf-compare/wiki/Benchmarking
回到文章开头部分说的精髓，现在逐一到来
一，proto的设计：
一般设计规则如下
message Request
{
required fixed64 msgtype = 1;
required bytes bodys = 2;
}
一个消息类型加一个消息体，但这不能满足复杂的业务需求，所以复杂的系统里面一般拆成这样：
message Header
{
required fixed64 msgtype = 1;
}
message HelloworldRequest
{
required int32 id = 1; // ID
required string str = 2; // str
optional int32 opt = 3; //optional field
}
一个消息类型（单独定义一个文件）对应一个请求消息，一个请求消息对应一个接口，消息里面的字段对应接口所需要的参数，这是常用的设计方法，能满足所有的业务需求。
二，消息分发的设计
这里的message dispatch是指程序根据不同的msgtype，反序列化proto和做不同的业务逻辑处理。
古老而又传统的设计是采用switch case来做（我曾经看到有在用if else的），这种方法有很多不足之处，我这里举几个很常见的：
1，代码臃肿，随着消息类型的增加，会有n多的case
2，假设case里漏掉了break；那就不妙了。
3，代码维护差，每次增加msgtype，除了实现对应的业务逻辑处理，还要到消息入口增加对应的case。
在c语言里面，有一种很实用的办法，那就是函数指针，很多开源的和上层应用的回调函数或方法的底层都是封装了c语言的函数指针，这里提到函数指针，我简单介绍一下(本文没有用很大篇幅来说明函数指针，掌握其基本定义，慢慢学会衍生到复杂的概念)：
从概念上说，函数指针是指向函数的指针变量，它本质上是一个指针变量。
其广泛的定义是： int (*f) (int x);
复制和调用： int func(int x); f = func;
那么函数指针在Message Dispath 如何设计呢，还是来一个简单的例子：
定义一个结构体
struct SMsgCmd {
int msgtype; /*msg type*/
int (*func)(const char *argv); /* handler * 函数指针/
};
定义一个结构体数组，并初始化
static struct SMsgCmd commands[] = {
{ 1, Request1},
{ 2, Request1},
};
在服务程序的消息入口处，遍历改数组即可
for ()
{
if (msgtype == commands[i].msgtype){
(*commands[i].func)(argv);
}
}
在c++11里面，可以利用std::function 和std::bind，其原理跟函数指针一个道理。
三，针对程序升级的proto设计
程序升级是常有的事，但我们升级的时候需要考虑兼容性，之前有看到过同个版本号如
if (version == 1){
}
else if (version > 2)
.........
这样做的缺陷我就不在过多的说明了。
对于proto的协议来说，我们只要做到以下几点，就会完美兼容新旧版本
1，不要随意添加或删除 required限定词修饰的字段
2，不要随意改变现有字段编码值
3，若需要新增字段，请用optional限定词修饰
本文到此就算结束了，若有错误之处，请多多指教！
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