每週一薦：Google的序列化框架Protobuf

作　　者：david++
發佈時間：2012/05/31 21:00
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1. 簡介

Protocol Buffers是Google的一個序列化框架，可以非常方便地把程序中用到的結構化數據轉換成二進制字節塊，並且它對於結構化數據的編碼也是比較特殊的，一個字節最高位（MSB）代表下一個字節是否和當前這個字節構成一個數據。因此，Protobuf的存儲效率比較高，數值小的佔的字節數少，數值大的佔的相應的字節數就比較多。

Protobuf對於程序中對應的結構會有一份結構描述文件。可以通過它提供的protoc生成指定類型的代碼（C++、Java等），對於網絡協議的編寫有極大的方便，一處定義，然後可以轉換成多種語言的代碼。同時，還支持RPC。

以前在項目中也寫過序列化相關的代碼，最質樸的BYTE、WORD、DWORD、QWORD或者對應的數組，並且可以非常方便地對於STL容器進行序列化，容器的嵌套也不在話下（如:std::map<DWORD, std::vector<…> >）。但對於數據結構的變動，就必須自己進行版本化控制。而Protobuf對於結構每一個字段都有一個標識，只要保證按着它的添加規則來（具體參考下面的鏈接），版本控制基本上就都可以靠Protobuf搞定了。

2. 一個簡單的例子

step1：寫一個example.proto文件

message Person {
  required int32 id = 1;
  required string name = 2;
  optional string email = 3;
}

step2：使用protoc編譯，生成指定程序類型的代碼（example.pb.h, example.pb.cc）

protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR $SRC_DIR/example.proto

step3：使用生成的代碼
序列化代碼片段：

Person person;
person.set_id(123);
person.set_name("Bob");
person.set_email("[email protected]");
 
fstream out("person.pb", ios::out | ios::binary | ios::trunc);
person.SerializeToOstream(&out);
out.close();

 

反序列化代碼片段：

Person person;
fstream in("person.pb", ios::in | ios::binary);
if (!person.ParseFromIstream(&in)) {
  cerr << "Failed to parse person.pb." << endl;
  exit(1);
}
 
cout << "ID: " << person.id() << endl;
cout << "name: " << person.name() << endl;
if (person.has_email()) {
  cout << "e-mail: " << person.email() << endl;
}

3. 更多參考資料

1. Protobuf下載
2. Protobuf文檔
3. Protobuf編碼規則
4. Protocol Buffer Basics: C++

2012/05/31 20:58 於上海