二进制配置文件为什么比json等配置文件效率高
二进制配置文件为什么比json等配置文件高效
项目中用spine做动画，spine可以导出json和二进制的动画配置文件，蛋疼的是spine官方竟然没有提供c的二进制配置解析代码，更没有提供它二进制文件的格式说明。为了动画加载的更快，只能自己把json用python转成二进制文件（格式自定），再自行实现解析二进制的c代码了。经过小心谨慎的代码实现后，测试结果是二进制配置文件比json文件大小小了1半以上，并且动画创建速度快1倍以上。下文简单总结了一下二进制配置文件的优点。
1.什么是二进制配置文件
当然，一切文件在计算机中都是以二进制（01）格式存储的，那么二进制配置文件是指什么呢？比如要存储
{ "time" = 133, "color" = [233, 0, 0], "pos" = [34, 22] }
json一般以utf-8格式保存成文本，那么什么是utf-8呢？它是unicode编码的一种实现形式，具体解释请参考UTF-8编码规则（转），中日韩uincode编码参考。也就是说，像程序中的数字类型133，233，22等，一个uint8就能存储下了，可是133在json中却占了3个字节，要是存个12.432312等数据要占用更多的空间。而本文所说的二进制配置，直接存133等的uint8二进制编码0x85，这样便减少了一部分文件大小。编码与解码可以商量好，比如time，编解码都以t代替，又可以节省一部分空间，甚至可以不存储time，color，pos等key，直接顺序在配置中写value，解码时直接读value（为了说的清楚，后面的例子保留了key）这样又可以减少配置文件的大小。
2.二进制配置文件优点与缺点
优点已经说了，2个优点：文件小、解析快。为啥文件小上面已经说了。至于为啥解析快呢，首先，因为文件小，io时间需要的就少。其次，少了把配置文件解析成json对象或xml对象的中间步骤，直接读这个二进制文件就可以，我觉得顺着读二进制文件可以达到最快的速度。
缺点也有2个：难以直接查看、通用性差。json或xml等配置文件可以直接看出来配置的是神马，可是这个二进制就啥也看不出来了。通用性差是因为要达到高效的解析，最好顺着解析，捋一遍配置文件就完了，所以解析二进制的代码难以公用。
3.读写二进制例子
比如上面的那个json文件，怎么搞成二进制配置呢，可以先规定好数据的类型，比如s为string，i为number，f为float。string还要告诉解析时字符串有多长，比如time就是s4time。上面的例子要写二进制就是s4timei133s5colori244i0i0s3posi34i22，这肯定不是最优的，就是为了说明怎么读写二进制而已。
(1)python写二进制文件
python写二进制文件用到了 struct.pack，读二进制用 struct.unpack()，具体怎用用struct请参考 使用Python进行二进制文件读写
| Format | C Type | Python | 字节数 |
|---|---|---|---|
| x | pad byte | no value | 1 |
| c | char | string of length 1 | 1 |
| b | signed char | integer | 1 |
| B | unsigned char | integer | 1 |
| ? | _Bool | bool | 1 |
| h | short | integer | 2 |
| H | unsigned short | integer | 2 |
| i | int | integer | 4 |
| I | unsigned int | integer or long | 4 |
| l | long | integer | 4 |
| L | unsigned long | long | 4 |
| q | long long | long | 8 |
| Q | unsigned long long | long | 8 |
| f | float | float | 4 |
| d | double | float | 8 |
| s | char[] | string | 1 |
| p | char[] | string | 1 |
| P | void * | long |
import struct
def writeBinary():
binaryFile = open(r"./binary.obj","wb");
binaryFile.write(struct.pack("i", 4));
binaryFile.write(struct.pack("4s", "time"));
binaryFile.write(struct.pack("i", 133));
binaryFile.write(struct.pack("i", 5));
binaryFile.write(struct.pack("5s", "color"));
if __name__ == "__main__":
writeBinary();
执行完会产生下面的二进制文件
（2）c++读二进制文件
#include <iostream>
using namespace std;
char * data = nullptr;
char * getFileContent(const char * filePath) {
FILE *pFile=fopen(filePath, "r");
char * pBuf;
fseek(pFile, 0, SEEK_END);
int len = ftell(pFile);
pBuf = new char[len+1];
rewind(pFile);
fread(pBuf, 1, len, pFile);
pBuf[len] = 0;
fclose(pFile);
return pBuf;
}
int8_t readByte() {
return (int8_t)*data++;
}
int32_t readInt() {
int32_t val = 0;
char * pd = (char*)&val;
*pd = readByte();
*(pd + 1) = readByte();
*(pd + 2) = readByte();
*(pd + 3) = readByte();
return (int32_t)val;
}
std::string readString() {
int32_t strLen = readInt();
std::string str = std::string(data, strLen);
data = data + strLen;
return str;
}
int main() {
data = getFileContent("/Users/abc/PycharmProjects/BinaryTest/binary.obj");
std::string timeStr = readString();
int timeValue = readInt();
std::string colorStr = readString();
std::cout << "timeStr is " << timeStr << std::endl;
std::cout << "colorStr is " << colorStr << std::endl;
std::cout << "timeValue is " << timeValue << std::endl;
free(data);
return 0;
}
结果为
