Protobuf和Java

Protobuf简介

Protobuf是Google开源的二进制序列化数据协议。具有语言和平台无关性，支持多种语言接口。

Protobuf的优点：

1，通用性：多种语言支持
2，速度快：较比其他序列化格式如Json，XML编解码速度更快
3，小：因为是二进制格式，所以更小

缺点：

1，没有自描述性：因为是二进制，内容经过编码

Protobuf语法

Protobuf定义的数据格式类似于Java中的entity，而且使用protoc库可以把它转化成Java的Entity。

Protobuf定义一个数据的属性，转化成的Java类会自动添加其Getter和Setter方法以及其他辅助方法。

Protobuf的一个数据类成为message，protobuf有类似于C语言的数据类型，与其他语言的基本数据类型可以一一对应，如下：

Protobuf的数据可以设置为：required，optional和repeated

required是必须存在字段，optional是可选字段，可以为空；repeated是可重复字段，转化成Java是一个List，可以存放0个，1个或多个元素。

每一个字段有一个整数唯一标识，感觉就像一个map的Key值。

Protobuf支持嵌套，即message套message。

以下例子可以阐述以上的所有规则：

message SearchResponse {  message Result {    required string url = 1;    optional string title = 2;    repeated string snippets = 3;  }  repeated Result result = 1;}

Protobuf的应用实例

举一个例子来阐述protobuf-Java从头到尾的使用过程。

首先需要下载protobuf源代码，我选择2.5.0

下载下来的源代码根据README里面的内容进行安装。进入java文件夹，java的源码是一个maven项目，根据里面的README.txt可以进行maven安装或非maven安装，安装后在target文件夹中有protobuf-java-2.5.0.jar,这就是我们在Java项目中用来序列和反序列化protobuf数据的依赖包。

使用IDE创建一个测试的MAVEN项目，目录结构如下图：

在pom.xml添加依赖：

        <dependency>            <groupId>com.google.protobuf</groupId>            <artifactId>protobuf-java</artifactId>            <version>2.5.0</version>        </dependency>

会自动导入jar包；或者手动将上面说的protobuf-java-2.5.0.jar加到项目中。

写proto

message Person {    // ID（必需）    required int32 id = 1;    // 姓名（必需）    required string name = 2;    // email（可选）    optional string email = 3;    // 朋友（集合）    repeated string friends = 4;}

在命令行使用protoc命令将.proto编译成java类：

protoc --java_out=$DST_DIR $SRC_DIR/Person.proto

DSTDIR是java存储的路径，SRC_DIR是proto文件所在路径。将生成的java类放到项目的java文件夹下。

创建main类

import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.IOException;import java.util.List;public class Main {    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 按照定义的数据结构，创建一个Person        PersonMsg.Person person = PersonMsg.Person.newBuilder()            .setId(1)            .setName("wayblink")            .setEmail("[e-mail]")            .addFriends("Zhang 3")            .addFriends("Li 4").build();        // 将数据写到输出流，如网络输出流，这里就用ByteArrayOutputStream来代替        ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();        person.writeTo(output);        // -------------- 分割线：上面是发送方，将数据序列化后发送 ---------------        byte[] byteArray = output.toByteArray();        // -------------- 分割线：下面是接收方，将数据接收后反序列化 ---------------        // 接收到流并读取，如网络输入流，这里用ByteArrayInputStream来代替        ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(byteArray);        // 反序列化        PersonMsg.Person person2 = PersonMsg.Person.parseFrom(input);        System.out.println("ID:" + person2.getId());        System.out.println("name:" + person2.getName());        System.out.println("email:" + person2.getEmail());        System.out.println("friend:");        List<String> friends = person2.getFriendsList();        for(String friend : friends) {            System.out.println(friend);        }    }}

Proto的序列化与反序列化方法都在这个main方法中了。

运行：

ID:1name:wayblinkemail:[e-mail]:Zhang 3Li 4