Google Protobuf编解码（序列化/反序列化）框架

编码/解码在Java中又称序列化/反序列化，Java本身的序列化反序列化技术生成的二进制码流太大，且转化效率低下，一般不适用于远程跨节点调用的编码框架。

Protobuf全称Protocol Buffers，由谷歌开源而来，特点如下：

码流小、效率高

语言平台无关，不只Java可以用，C++、python亦可

使用数据描述文件，可自动生成代码

和Facebook Thirft对比，Protobuf并不需要完全在开始就完全定义好全部结构，而可以在后期extends之前的结构，并且仍然可以读取之前结构编码的信息

使用步骤：

编写.proto类定义文件

通过提供的编译器产生对应的Java类

使用提供的API读写信息

1、编写.proto类定义文件

package tutorial;

option java_package = "com.example.tutorial";
option java_outer_classname = "AddressBookProtos";

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

enum PhoneType {
MOBILE = 0;
HOME = 1;
WORK = 2;
}

message PhoneNumber {
required string number = 1;
optional PhoneType type = 2 [default = HOME];
}

repeated PhoneNumber phones = 4;
}

message AddressBook {
repeated Person people = 1;
}

文件说明：

package用于区分同名文件，在java_package缺省时，就是产生的bean的包

java_outer_classname指定包含文件中定义的所有类的类，如果缺省，会自动将.proto文件名设为类名

message定义一个类，message中可以包含message

每个属性后面的 =1、=2等数字是在二进制化数据时，属性的“唯一标识”，在每个message中独立编号

支持的修饰符：

required：标识必须被提供的字段，如果required字段的值没有被提供，编码解码时都会跑出异常；

optional：标识可以提供或不提供的字段，如果不提供，则返回默认值。默认值和java中相似，但是“子message”的字段会全部为空。默认值也可以用[default = value]进行设置；

repeated：标识ArrayList

每个属性后面的 =1、=2等数字，注意0-15比之后的数字再序列化时少一个字节，固0-15一般用在required和repeated字段上

支持的数据类型：

bool

,

int32

,

float

,

double,

string

,

enum

.proto Type	Notes	C++ Type	Java Type	Python Type	Go Type
double		double	double	float	*float64
float		float	float	float	*float32
int32	虽然可以有负数，但是效率不高	int32	int	int	*int32
int64	虽然可以有负数，但是效率不高	int64	long	int/long[3]	*int64
uint32	无符号整数，只能是正数	uint32	int	int/long[3]	*uint32
uint64	无符号整数，只能是正数	uint64	long	int/long[3]	*uint64
sint32	有符号整数，表示负数的效率更高	int32	int	int	*int32
sint64	有符号整数，表示负数的效率更高	int64	long	int/long[3]	*int64
fixed32	永远占据4个字节，如果超过256的话，效率更高	uint32	int	int	*uint32
fixed64	永远占据8个字节，如果超过256的话，效率更高	uint64	long	int/long[3]	*uint64
sfixed32	永远占据4个字节	int32	int	int	*int32
sfixed64	永远占据8个字节	int64	long	int/long[3]	*int64
bool		bool	boolean	bool	*bool
string	字符串必须是UTF-8或者7-bit ASCII。	string	String	str/unicode	*string
bytes		string	ByteString	str	[]byte

备注：

[3] Python3中不再有int和long之分，而只有不限长度的整型int。

2、通过提供的编译器产生对应的Java类

2.1、将protoc.exe和对应的.proto文件放到项目所在的java文件夹下

protoc.exe --java_out=.\ .\Request.proto

就可以在上面的proto文件中的java_package描述的位置产生指定的文件

3、使用提供的API读写信息

public class TestSubscribeReqProto {
/**
* 1、构建对象
* @return
*/
public static SubscribeReqProto.SubscribeReq createSubscribeReq(){
SubscribeReqProto.SubscribeReq.Builder builder =
SubscribeReqProto.SubscribeReq.newBuilder();
builder.setSubReqID(1);
builder.setUserName("caizhijie");
builder.setProductName("Yellow Book");
List<String> address = new ArrayList<>();
address.add("NanJing YuHuaTai");
address.add("BeiJing ZhiJinCheng");
address.add("ShenZhen HongShuLin");
builder.addAllAddress(address);
return builder.build();
}

/**
* 2、编码
* @param req
* @return
*/
public static byte[] encode(SubscribeReqProto.SubscribeReq req){
return req.toByteArray();
}

/**
* 3、解码
* @param body
* @return
* @throws InvalidProtocolBufferException
*/
public static SubscribeReqProto.SubscribeReq decode(byte[] body) throws InvalidProtocolBufferException {
return SubscribeReqProto.SubscribeReq.parseFrom(body);
}

public static void main(String[] args) throws InvalidProtocolBufferException {
SubscribeReqProto.SubscribeReq req = createSubscribeReq();
System.out.println("Before encode : "+req.toString());
SubscribeReqProto.SubscribeReq req2 = decode(encode(req));
System.out.println("After encode : "+req2.toString());
System.out.println("Assert equal : -->" + req2.equals(req));
}
}