詳解Google Protobuf簡明教程

Protobuf是什么

Protobuf實際是一套類似Json或者XML的數(shù)據(jù)傳輸格式和規(guī)范，用于不同應用或進程之間進行通信時使用。通信時所傳遞的信息是通過Protobuf定義的message數(shù)據(jù)結構進行打包，然后編譯成二進制的碼流再進行傳輸或者存儲。

Protobuf的優(yōu)點

相比較而言，Protobuf有如下優(yōu)點：

• 足夠簡單
• 序列化后體積很小:消息大小只需要XML的1/10 ~ 1/3
• 解析速度快:解析速度比XML快20 ~ 100倍
• 多語言支持
• 更好的兼容性,Protobuf設計的一個原則就是要能夠很好的支持向下或向上兼容

如何安裝使用Protobuf

安裝

使用Python的話簡便的安裝方法如下

pip install protobuf  # 安裝protobuf庫
sudo apt-get install protobuf-compiler # 安裝protobuf編譯器

如果自己編譯安裝的話可以參考git上安裝指導，雖然寫得不清楚:)

使用

使用Protobuf有如下幾個步驟：

• 定義消息
• 初始化消息以及存儲傳輸消息
• 讀取消息并解析

下面以一個實際的例子來說明如何使用Protobuf，先展示出項目的實際目錄結構：

.
├── my
│  ├── helloworld_pb2.py
│  ├── helloworld_pb2.pyc
│  └── __init__.py
├── mybuffer.io
├── my.helloworld.proto
├── reader.py
└── writer.py

定義消息

Protobuf的消息結構是通過一種叫做Protocol Buffer Language的語言進行定義和描述的，實際上Protocol Buffer Language分為兩個版本，版本2和版本3，默認不聲明的情況下使用的是版本2，下面以版本2為來舉個栗子, 假設我們定義了文件名為my.helloworld.proto的文件，如下：

package my;
message helloworld
{
  required int32 id = 1;
  required string str = 2;
  optional int32 wow = 3;
}

然后我們需要使用protoc進行編譯

protoc -I=./ --python_out=./ ./my.helloworld.proto

• -I: 是設定源路徑
• --python_out: 用于設定編譯后的輸出結果，如果使用其它語言請使用對應語言的option
• 最后一個參數(shù)是你要編譯的proto文件

現(xiàn)在已經(jīng)定義好了消息的數(shù)據(jù)結構，接下來看下如何使用

消息初始化和存儲傳輸

我們來通過writer.py來初始化消息并存儲為文件，代碼如下：

from my.helloworld_pb2 import helloworld

def main():
  hw = helloworld()
  hw.id = 123
  hw.str = "eric"
  print hw

  with open("mybuffer.io", "wb") as f:
    f.write(hw.SerializeToString())

if __name__ == "__main__":
  main()

執(zhí)行writer.py之后就會將序列化的結果存儲在文件mybuffer.io中，然后看下如何讀取

消息讀取與解析

我們通過reader.py來讀取和解析消息，代碼如下：

from my.helloworld_pb2 import helloworld

def main():
  hw = helloworld()
  with open("mybuffer.io", "rb") as f:
    hw.ParseFromString(f.read())
    print hw.id
    print hw.str

if __name__ == "__main__":
  main()

Reference:

Developer Guide
Github

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