Google ProtoBuf快速入门

Protobuf是一个灵活的、高效的用于序列化数据的协议。相比较XML和JSON格式，protobuf更小、更快、更便捷。google protobuf是跨语言的，并且自带了一个编译器(protoc)，只需要用它进行编译，可以编译成Java、python、C++、C#、Go等代码，然后就可以直接使用，不需要再写其他代码，自带有解析的代码。本篇文章将简要的介绍Java程序员如何使用Protobuf。

安装Protobuf编译器

工欲善其事，必先利其器。在使用Protobuf进行开发前，需要安装Protobuf的编译器。Protobuf编译器能够将.proto描述文件解析为特定特定语言中的类。我们可以通过两种途径获取代码，一种是通过google protobuf github，另一种比较简单的做法是从Protobuf的发行版页面中下载合适版本的预构建文件，这里我们下载protobuf-java-3.3.0.tar.gz

下载完成后，进行解压安装

tar -zxvf protobuf-java-3.3.0.tar.gz cd protobuf-java-3.3.0 ./configure #进行环境监测，并生成makefile文件 make # 编译 make install # 安装

这里有两点需要注意： 1. 如果是通过github下载源码编译安装，则需要先执行./autogen.sh，这一步主要用来联网获取GoogleMock数据，并生成对应的configure脚本。脚本生成完成后，编译安装步骤和下载release包时一样； 2. 在./configure进行环境检测时，可以通过–prefix=/user/local来指定安装路径

安装完成后，可以通过–version命令来检测是否安装成功

$ protoc --version libprotoc 3.3.0

编写proto描述文件

我们以protobuf官网java入门教程中的例子为例，编写一个addressbook.proto

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; }

需要进行说明的几点： 1. package声明是为了防止不同项目中的命名冲突。option java_package的意思是说，如果该.proto被编译为Java类型的文件，则包名使用java_package制定的路径，否则使用默认路径 2. option java_outer_classname用来声明包含.proto中所有类的类的名字，也即最外层类的名字。如果不指定的话，默认使用.proto文件名的驼峰形式。例如my_proto.proto编译生成的类文件名为MyProto 3. message用来代表一个类，required用来代表该字段是必须的，缺少该字段将会导致解析异常；option代表可选的，可有可无；repeated代表数组，意味着可以多次出现。

关于Protobuf语法的更多介绍，猛戳这里

编译Proto描述文件

使用前面安装好的protoc工具编译addressbook.proto，命令如下：

protoc -I=$SRC_DIR --java_out=$DST_DIR $SRC_DIR/addressbook.proto

SRC_DIR用来指定源码位置，如果不指定的话，默认为当前目录，DST_DIR用来制定输出目录，如果不指定的话，默认为当前位置，–java_out用来指定生成的为java类；如果要生成C++类，则通过–cpp_out来指定。

由于我的当前工作目录已经和addressbook.proto在同一级，因此我不需要指定SRC_DIR，运行命令：

protoc --java_out=./ ./addressbook.proto

如果运行一切顺利，会在当前目录中生成com.example.tutorial/AddressBookProtos.java，这个类中包含属性的getter和setter方法，用build模式进行构造。

使用生成的Java类

public static void main(String[] args) throws IOException { Person john = Person.newBuilder() .setId(1234) .setName("Hone Doe") .setEmail("jdoe@example.com") .addPhones(Person.PhoneNumber.newBuilder() .setNumber("555-4321") .setType(Person.PhoneType.HOME) ).build(); System.out.println(john.toString()); byte[] bytes = john.toByteArray(); for(int i = 0;i < bytes.length;i++){ System.out.print(Integer.toBinaryString(bytes[i])); } System.out.println(""); /**===============================================*/ Person person = Person.parseFrom(bytes); System.out.println(person.toString()); }

使用build模式构建对象以后，进行序列化和反序列化的工作就变的很简单了，我们可以通过调用toByteArray方法，将对象转换为字节数组；可以通过parseFrom方法，将字节数组转换为Java对象。

这里只是一个简单的介绍，更多Protobuf对象的方法，请戳这里