浅析Protobuf数据格式

Protobuf是Google开源的一款类似于Json,XML数据交换格式，其内部数据是纯二进制格式，不依赖于语言和平台，具有简单，数据

量小，快速等优点. 目前用于序列化于反序列化官方支持的语言有C++，C#，JAVA，PYTHON. 适用于大小在1M以内的数据，因为像

在移动设备平台，内存是非常珍贵的.

使用的方法也比较简单：

1.定义用于消息文件.proto

2.使用protobuf的编译器编译消息文件

3.使用编译好对应语言的类文件进行消息的序列化于反序列化

Protobuf消息定义

消息由至少一个字段组合而成，类似于C语言中的结构，每个字段都有一定的格式.

字段格式：限定修饰符 | 数据类型 | 字段名称 = | 字段编码值 | [字段默认值]

1.限定修饰符包括 required\optional\repeated

Required：表示是一个必须字段，必须相对于发送方，在发送消息之前必须设置该字段的值，对于接收方，必须能够识别该字段

的意思.发送之前没有设置required字段或者无法识别required字段都会引发编解码异常，导致消息被丢弃.

Optional：表示是一个可选字段，可选对于发送方，在发送消息时可以有选择性的设置或者不设置该字段的值. 对于接收方，如

果能够识别可选字段就进行相应处理，如果无法识别，则忽略该字段，消息中的其他字段正常处理. --因为optional字段的特性

，很多接口在升级版本中都把后来添加的字段都统一的设置为optional字段，这样老的版本无需升级程序也可以正常通信，只不

过不能享受补丁内容罢了.

Repeated:表示该字段可以包含0~N个元素. 其特性和optional一样，但是每一次可以包含多个值. 可以看作是在传递一个数组的值.

2.数据类型

Protobuf定义了一套基本数据类型，几乎都可以映射到C++/JAVA等语言的剧本

3.字段名称

字段名称的命名与C/C++，java等语言的变量命名方式几乎相同的.

protobuf建议字段的命名采用以下划线分割的驼峰式first_name, 而不是firstName.

4.字段编码值

有了该值，通信商法才能相互识别对方的字段，当然相同的编码值，其限定修饰符和数据类型必须相同.

编码值的取值范围为1~2^32，其中1~15的编码时间和空间效率都是最高的，编码值越大，其编码的时间和空间效率就越低，当然

一般情况下相邻的2个值编码效率是相同的，除非两个值恰好是在4字节，12字节的临界区，比如15和16.

5.默认值

当在传输数据的时候，对于required数据类型，如果用户没有设置值，则使用默认值传递到对端. 当接收数据是对于optional字

段，如果没有接收到optional字段，则设置为默认值.

关于import protobuf接口文件可以像C语言的h文件一个，分离为多个，再需要的时候通过import导入需要对文件. 其行为和C语

言的#include大致相同.

关于package

避免名称冲突，可以给每一个文件指定一个package名称，对于C++则解析为名称空间.

关于message

支持嵌套消息，消息可以包含另一个消息作为其字段，也可以在消息内定义一个新的消息.

关于enum

枚举的定义和C++相同，但是有一些限制. 枚举值必须大于等于0的整数. 使用分号(;)分隔枚举变量而不是C++语言中的逗号(,)