Google Protocol Buffer介绍

简介

Protocol buffers是一种灵活有效的将数据序列化的工具，类似于XML，但它存储使用更少，更快速，使用更简单。仅仅需要定义一些自己需要的结构化数据，利用protobuf可以生成一些特殊的代码，利用这些代码我们可以利用不同的语言读写这些数据。

OK，说了这么多那么它到底是如何工作的呢？
通过在protocol buffer 的文件 .proto中定义一些message（类似C++的class和struct），用户可以自定义数据的序列化形式。

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

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

  message PhoneNumber {
    required string number = 1;
    optional PhoneType type = 2 [default = HOME];
  }

  repeated PhoneNumber phone = 4;
}

每一个Protocol buffer 都可以利用类似的代码描述期望的结构。它包含了很多name-value对。从上述代码可以看出其语法十分简单。每一个message都包含了一个或者多个有唯一标示的域(fileds)。每一个域都有一个name和value。value可以是多种类型的，如：整型，浮点型，布尔型，string，或者是用bytes表示，也可以用其他message嵌套。

Protocol buffer总共有3类域：optional，required,repeated。我们可以在Protocol Buffer Language Guide找到更多的信息，之后我也会详细介绍。

一旦定义了自己的message，我们就可以利用protocol编译 .proto文档，生成一些类文件。这些类提供了一些接入数据的方法，如一些比较常规的get和set方法，以及一些序列化(serialize)和解析(parse)的方法。例如，我们这里用C++做展示，上述例子利用protocol buffer生成一个叫做Person的类。

在应用中添加这个类，通过如下方法可以对类里面的成员进行赋值，检索，序列化等操作。

Person person;
person.set_name("Mallock");
person.set_id(1234);
person.set_email("[email protected]");
fstream output("myfile", ios::out | ios::binary);
person.SerializeToOstream(&output);

最后一个方法是序列化，将数据序列化之后，我们可以通过protocol buffer提供的方法解析和检索。

fstream input("myfile", ios::in | ios::binary);
Person person;
person.ParseFromIstream(&input);
cout << "Name: " << person.name() << endl;
cout << "E-mail: " << person.email() << endl;

当然我们也可以在不破坏向后兼容的条件下，增加一些新的域（必然有一些限制）。旧的解析方法仍旧可以解析旧的域，并且会忽略新的域。所以我们可以在不修改原来代码的情况下扩展protocol buffer。

很简单吧！简单来说protocol buffer干了以下的事情：

• 提供结构化方法
• 提供设置和检索数据方法
• 提供列化可解析方法
• 提供扩展方法并向后兼容