每周一荐：Google的序列化框架Protobuf

作　　者：david++
发布时间：2012/05/31 21:00
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1. 简介

Protocol Buffers是Google的一个序列化框架，可以非常方便地把程序中用到的结构化数据转换成二进制字节块，并且它对于结构化数据的编码也是比较特殊的，一个字节最高位（MSB）代表下一个字节是否和当前这个字节构成一个数据。因此，Protobuf的存储效率比较高，数值小的占的字节数少，数值大的占的相应的字节数就比较多。

Protobuf对于程序中对应的结构会有一份结构描述文件。可以通过它提供的protoc生成指定类型的代码（C++、Java等），对于网络协议的编写有极大的方便，一处定义，然后可以转换成多种语言的代码。同时，还支持RPC。

以前在项目中也写过序列化相关的代码，最质朴的BYTE、WORD、DWORD、QWORD或者对应的数组，并且可以非常方便地对于STL容器进行序列化，容器的嵌套也不在话下（如:std::map<DWORD, std::vector<…> >）。但对于数据结构的变动，就必须自己进行版本化控制。而Protobuf对于结构每一个字段都有一个标识，只要保证按着它的添加规则来（具体参考下面的链接），版本控制基本上就都可以靠Protobuf搞定了。

2. 一个简单的例子

step1：写一个example.proto文件

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

step2：使用protoc编译，生成指定程序类型的代码（example.pb.h, example.pb.cc）

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

step3：使用生成的代码
序列化代码片段：

Person person;
person.set_id(123);
person.set_name("Bob");
person.set_email("bob@example.com");
 
fstream out("person.pb", ios::out | ios::binary | ios::trunc);
person.SerializeToOstream(&out);
out.close();

 

反序列化代码片段：

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. 更多参考资料

1. Protobuf下载
2. Protobuf文档
3. Protobuf编码规则
4. Protocol Buffer Basics: C++

2012/05/31 20:58 于上海