简介

protobuffer是一种灵活，高效，自动化的机制，用于序列化结构化数据。想想XML，但更小，更快，更简单

对比XML

对于序列化结构化数据，protobuffer比XML具有许多优点。protobuffer：

更简单

3到10倍

20到100倍

 生成更易于以编程方式使用的数据访问列

特点

google protobuf是跨语言的，并且自带了一个编译器(protoc)，只需要用它进行编译，可以编译成Java、python、C++、C#、Go等代码，然后就可以直接使用，不需要再写其他代码，自带有解析的代码。

使用流程

1 在.proto文件中定义消息格式

2 用protobuf编译器编译.proto文件

3 用C++ 对应的protobuf API来写或者读消息

（ 说明：.proto文件是protobuf一个重要的文件，它定义了需要序列化数据的结构。）

消息结构和数据类型

proto 实际上是一个 key-value结构的类型，编码的时候，key 和 value 是连在一起写入二进制数据的。解码的时候解析器必须能跳过不认识的字段，这样当同一个Proto 结构加入新的字段时，才能保证旧协议的兼容。

proto 给每一个数据类型都定义了一个 wire_type， 不同的 wire_type 采用不同的编码方式。

说明：发现简书这里不好写代码的，直接在我CSDN中截图了，希望大家理解

key 实际上是由两个值组成的，每个字段的编号 (field_number) + 该字段的数据类型 (wire_type)。

详细解说

1）定义一个 Message 类型

假设要定义一个搜索请求的 message 格式，其中每个搜索请求都有一个查询字符串，你感兴趣的特定结果页数（第几页）以及每页的结果数。

message SearchRequest

 { 

 requiredstringquery =1;// 查询字符串

optional int32 page_number =2;// 第几页

optional int32 result_per_page =3;// 每页的结果数

}

SearchRequest message 定义指定了三个字段（名称/值对），每个字段对应着要包含在 message 中的数据，每个字段都有一个名称和类型。

上面的示例中，所有字段都是 标量类型：两个整数（page_number 和 result_per_page）和一个字符串（query）。（还可以为字段指定复合类型，包括枚举 和其它的 message 类型。）

建议每个 .proto 文件包含尽可能少的 message 类型。

分配字段编号

message 定义中的每个字段都有唯一编号。这些数字以 message 二进制格式标识你的字段，并且一旦你的 message 被使用，这些编号就无法再更改。

请注意，1 到 15 范围内的字段编号需要一个字节进行编码，编码结果将同时包含编号和类型。16 到 2047 范围内的字段编号占用两个字节。因此，你应该为非常频繁出现的 message 元素保留字段编号 1 到 15。请记住为将来可能添加的常用元素预留出一些空间。

字段编号范围：以指定的最小字段数为1，最大字段数为536,870,911。

（你也不能使用 19000 到 19999 范围内的数字，因为它们是为 Protocol Buffers 的实现保留的 - 如果你使用这些保留数字之一，编译器会报错你的 .proto）

指定字段规则

指定的 message 字段可以是下面几种情况之一：

required: 格式良好的 message必须包含该字段一次。

optional: 格式良好的 message 可以包含该字段零次或一次（不超过一次）。

repeated: 该字段可以在格式良好的消息中重复任意多次（包括零）。其中重复值的顺序会被保留。

新代码应使用特殊选项[packed = true] 来获得更高效的编码，如：

repeated int32 samples =4[packed=true];

.proto 文件将生成什么？

在 .proto 上运行 protocol buffer 编译器时，编译器将会生成所需语言的代码，这些代码可以操作文件中描述的message 类型，包括获取和设置字段值、将 message 序列化为输出流、以及从输入流中解析出 message。

对于 C++，编译器从每个 .proto 生成一个 .h 和 .cc 文件，其中包含文件中描述的每种 message 类型对应的类。

标量值类型

定义 protocol 格式

  需要从 .proto 文件开始，.proto 文件中的定义很：为要序列化的每个数据结构添加 message 定义，然后为 message 中的每个字段指定名称和类型。下面就是定义相关 message 的 .proto 文件：

 required:必须提供该字段的值，否则该消息将被视为“未初始化”。如果是在调试模式下编译 libprotobuf，则序列化一个未初始化的 message 将将导致断言失败。在优化的构建中，将跳过检查并始终写入消息。

optional: 可以设置也可以不设置该字段。如果未设置可选字段值，则使用默认值。对于简单类型，你可以指定自己的默认值，就像我们在示例中为电话号码类型所做的那样。否则，使用系统默认值：数字类型为 0，字符串为空字符串，bools 为 false。对于嵌入 message，默认值始终是消息的 “默认实例” 或 “原型”，其中没有设置任何字段。。

repeated: 该字段可以重复任意次数（包括零次）。重复值的顺序将保留在 protocol buffer 中。可以将 repeated 字段视为动态大小的数组。

标准 Message 方法

每个 message 类还包含许多其他方法，可用于检查或操作整个 message，包括：

解析和序列化

每个 protocol buffer 类都有使用 protocol buffer 二进制格式 读写所选类型 message 的方法。包括：

希望对你有帮助。