protobuf协议原理与应用

一、Protocol Buffer协议

protobuf协议是谷歌定义的一种跨平台、跨语言的结构化数据交换格式。类比于xml的文本格式，它可以提供二进制级数据交换服务，所以相比于前者，它的处理速度更快、资源消耗更小。它可以对各种数据流（文件、字符串等）轻松读写。该协议目前支持Java、Python和C++代码结构。

二、使用方法

1、首先根据需求定义消息文件（.proto）。定义方式类似于C++结构体，内部包含若干需要的属性字段。复杂一些的格式还可以使用嵌套定义。 

2、由编译器生成指定语言的源文件（如指定C++，会分别生成对应的.pb.h和.pb.cc文件）。编译命令如下：
protoc  -I = import_path  --cpp_out = dst_dir  import_path/file.proto
其中：protoc为protocol buffer提供的命令行编译器；-I选项用于指定待编译的proto文件所在目录；--cpp_out指定生成c++代码及路径（同样适用于python和java）；最后参数指定proto文件路径。
3、将生成的文件（file.pb.h和file.pb.cc）拷贝到工程，加载后即可使用。

三、实践

1、下载protobuf源代码，按说明编译生成protoc和libprotobuf.so、libprotobuf-lite.so等文件，统一放在lib文件夹下。比较关键的是src文件夹，里面包含基本文
件定义，后面会用到。（一开始直接下载可执行文件免于再编译，后来使用时发现下载后只有protoc编译器，缺少动态库文件造成工程没法编译）；

2、定义person.proto文件，如上图所示；

3、找到protoc所在目录，执行

protoc -I=/data/dev/ --cpp_out=/data/dev/ /data/dev/person.proto

生成person.pb.h、person.pb.cc文件；

4、在开发环境下构建C++项目，并将生成的两个文件拷贝到项目目录下。

5、配置项目包含目录，主要指src文件夹；配置依赖库，主要是libprotobuf-lite.so.9。

6、工程中包含person.pb.h，即可定义Person对象。

 
需要说明的是，编译器生成的.h和.cc文件包含了对.proto文件属性的setter和getter接口，以及读写二进制文件的SerializeToOstream及ParseFromIstream接口，这些接口均由编译器自动生成。不允许修改这两个文件。