初试 Protocol Buffer
来源:互联网 发布:免费上网的软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 22:39
@(c++)
前言
如下, 一般情况下,进行消息发送的时候,对于 c/c++, 双方统一使用相同的结构体,发送时直接按内存块丢出去,接收后内存块直接赋值给结构体即可。但是这种对于其他语言,诸如 python,java 就没那么方便了。
struct Message { int id; char msg[256];};// 发送端Message client_message = { .id = 1, .msg = "iamclient",}send(cfd, &client_message, sizeof(client_message));//接收端Message server_message;memset(&server_message, 0, sizeof(server_message));receive(sfd, &server_message, &length);...
接触到谷歌的序列化方法 protocol buffer, 感觉挺好玩的,所以了解下。
pb 是用于结构化数据序列化的灵活,高效,自动的方法,类似 xml,但是比之更加高效,简单。
并且了解到,pb可以保证不同版本消息间的兼容性,具体实现后续探索。
Protocol buffer github 主页
定义一个 pb 消息
使用 pb 作为协议解析,首先需要根据自己的需要定义自己的协议文件 xxx.proto,然后借助 pb 提供的转换工具转换成使用语言的定义文件。
举个最简单的例子,定义一个简单消息协议 message.proto
,如下所示:
syntax = "proto2";option optimize_for = LITE_RUNTIME;message TestMessage { required int64 id = 1; required string message = 2;}
忽略其他,只看类似 c 结构体那部分,定义了一个消息,包含一个id
和message
, 其中要注意,变量后面的数字1,2不是赋值,而是指定消息序列化后在内存中的位置,编解码需要,按顺序写,同一个消息中,注意该值不能重复。 另外,pb 中,数字在1 - 15的编码时有优化,占用字节更少。
下面再看一个比较复杂的消息定义 message2.proto
syntax = "proto2";option optimize_for = LITE_RUNTIME;// 这是注释// 定义枚举类型enum UserStatus { OFFLINE = 0; ONLINE = 1;}enum LogResult { LOGON_RESULT_SUCCESS = 0; LOGON_RESULT_NOTEXIST = 1; LOGON_RESULT_ERROR_PASSWD = 2; LOGON_RESULT_ALREADY_LOGON = 3; LOGON_RESULT_SERVER_ERROR = 4;}message UserInfo { required int64 acctID = 1; required string name = 2; required UserStatus status = 3;}// 嵌套消息,注意数字message LogonRespMessage { required LogResult logonResult = 1; required UserInfo UserInfo = 2;}
诸如此列消息定义后,通过pb工具生成对应不同语言的文件。
protoc --proto_path=. --cpp_out=. message.proto
--proto_path
指定待转换文件的目录, --cpp_out
指定生成文件类型和路径,最后指定转换的文件,其他语言生成,使用类似 --java_out
等。
以c++ 为例,会自动生成 message.pb.cc 和 message.pb.h 两文件,包含到自己的代码里面就可以了。
可以参考 pb 的源码中的example目录下提供的一个例程。
一个简单的 demo
参考 pb 的例子,写一个客户端发送消息给服务器,服务器获取解析的例程。
使用消息定义就是上面提到 message.proto
, 比较简单。
以下是 client.cpp
定义消息序列化后发送的代码:
// pb 根据.proto 文件自动生成的类TestMessage message;// 通过自动生成的接口定义变量message.set_id(1);message.set_message(str);// 获取该消息序列化后的长度int length = message.ByteSize();char *ByteBuf = new char[length];// 序列化消息,用于网络传输message.SerializeToArray(ByteBuf, length);printf("SerializeToArray length : %d\n", length);write(sockfd, ByteBuf, length);delete [] ByteBuf;
再看看 server.cpp
的代码, socket 收到数据后,通过pb提供的接口进行反序列化,读取到消息的内容。
ssize_t count;char buf[102400];count = read(events[i].data.fd, buf, sizeof buf);if (count == -1) { if (errno != EAGAIN) { perror("read error"); done = 1; } // read finish or error break;}if (count == 0) { // disconnection done = 1; break;}// 定义消息类TestMessage message;// 通过网络接收的消息反序列化赋值message.ParseFromArray(buf, count);printf("ID = %ld, message = \"%s\"\n", message.id(), message.message().c_str());
运行结果截图:
完整例子代码
pb 安装参考
安装文件后直接执行例子目录下执行make 即可得到可执行文件(client 使用ip port 8000)。
$ make$ ./client "msg you snd"$ ./server 8000
另外例子目录上级另外还有两个简单例子,一个简单消息,一个是嵌套消息。
简单记录如此
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