protobufProtocolBufferproto应用和原理详解.doc

简介 什么是 Google Protocol Buffer？ 假如您在网上有哪些信誉好的足球投注网站，应该会得到类似这样的文字介绍： Google Protocol Buffer( 简称 Protobuf) 是 Google 公司内部的混合语言数据标准，目前已经正在使用的有超过 48,162 种报文格式定义和超过 12,183 个 .proto 文件。他们用于 RPC 系统和持续数据存储系统。 Protocol Buffers 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，或者说序列化。它很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据格式。目前提供了 C++、Java、Python 三种语言的 API。 或许您和我一样，在第一次看完这些介绍后还是不明白 Protobuf 究竟是什么，那么我想一个简单的例子应该比较有助于理解它。 一个简单的例子 安装 Google Protocol Buffer 在网站?/p/protobuf/downloads/list上可以下载 Protobuf 的源代码。然后解压编译安装便可以使用它了。 安装步骤如下所示： tar -xzf protobuf-2.1.0.tar.gz cd protobuf-2.1.0 ./configure --prefix=$INSTALL_DIR make make check make install 关于简单例子的描述 我打算使用 Protobuf 和 C++ 开发一个十分简单的例子程序。 该程序由两部分组成。第一部分被称为 Writer，第二部分叫做 Reader。 Writer 负责将一些结构化的数据写入一个磁盘文件，Reader 则负责从该磁盘文件中读取结构化数据并打印到屏幕上。 准备用于演示的结构化数据是 HelloWorld，它包含两个基本数据： ID，为一个整数类型的数据 Str，这是一个字符串 书写 .proto 文件 首先我们需要编写一个 proto 文件，定义我们程序中需要处理的结构化数据，在 protobuf 的术语中，结构化数据被称为 Mto 文件非常类似 java 或者 C 语言的数据定义。代码清单 1 显示了例子应用中的 proto 文件内容。 清单 1. proto 文件 package lm; message helloworld { required int32 id = 1; // ID required string str = 2; // str optional int32 opt = 3; //optional field } 一个比较好的习惯是认真对待 proto 文件的文件名。比如将命名规则定于如下： packageName.MessageNto 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。 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/to 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，后面的 Writer 和 Reader 将使用这个类来对消息进行操作。诸如对消息的成员进行赋值，将消息序列化等等都有相应的方法。 编写 writer 和 Reader 如前所述，Writer 将把一个结构化数据写入磁盘，以便其他人来读取。假如我们不使用 Protobuf，其实也有许多的选择。一个可能的方法是将数据转换为字符串，然后将字符串写入磁盘。转换为字符串的方法可以使用 sprintf()，这非常简单。数字 123 可以变成字符串”123”。 这样做似乎没有什么不妥，但是仔细考虑一下就会发现，这样的做法对写 Reader 的那个人的要求比较高，Reader 的作者必须了 Writer 的细节。比如”123”可以是单个数字 123，但也可以是三个数字 1,2 和 3，等等。这么说来，