protobuf和protostuff的区别

在我们的开发过程中，序列化是经常需要处理的问题，比如在做分布式访问数据时，或者是在做redis缓存存储数据时，如果我们涉及的知识面不够广的话，可能会简单的使用JDK的序列化，也即在需要序列化的类上implements Serializable接口去实现序列化，我想说的是这种方式在小系统中尚且可以用一用，如果是并发很大的系统会受到严重影响，这是由于JDK自带的序列化效率很低，不论是时间上还是空间上。我们经常使用的序列化方式还有XML和Json，说实在的我更多的是使用Json，我觉得它很方便很友好，但这些都不够好，我今天要将的是google开发的开源的序列化方案protocol buffer（简称protobuf），它的好处很多，独立于语言，独立于平台，最最重要的是它的效率相当高，用protobuf序列化后的大小是json的10分之一，xml格式的20分之一，是二进制序列化的10分之一，是不是很心动。其实我也刚接触这个好东西，写下此篇博客就当一个学习笔记吧。

protobuf使用起来非常简单，它的主要流程是：我们需要自己写一个.proto文件用来描述序列化的格式，然后用protobuf提供的protoc工具将.proto文件编译成一个Java文件（protobuf官方支持很多语言：Java、C++、C#、Go、Python ，protobuf是一个开源项目，因此有很多大牛也实现了其他语言，但它们的可靠性还有待验证），最后将该Java文件引入到我们的项目中就可以使用了，当然还得引入protobuf的依赖包。

 

1、我们需要到官网下载protobuf的相应版本，我这里下载的是windows下的3.1.0版protoc-3.1.0-win32.zip

 

2、将下载好的zip解压，能看到bin目录下有一个protoc.exe的文件，等下需要用它来编译文件，我们直接在bin目录下      创建一个简单的person.proto的描述文件，内容如下：

 

syntax = "proto3";

option java_package = "gudao.red.protobuf";
option java_outer_classname = "PersonFactory";

message Person{

     int32 id = 1;
     string name = 2;
     int32 age = 3;
     Addr addr = 4;

}

message Addr{

     string contry = 1;
     string city = 2;

}

内容非常简单，大概介绍一下：

syntax = "proto3";   我们使用proto3版协议

option java_package = "gudao.red.protobuf"; 编译之后生成的Java文件的包名

option java_outer_classname = "PersonFactory"; 编译之后生成的Java类的类名

message 相当于Java中的class

详细的介绍，还请自行去官网查看

 

3、使用protoc编译上述.proto文件，生成Java类，使用如下命令完成该操作

protoc --java_out=./src ./person.proto

 --java_out:生成的Java文件输出的位置，其他语言有相应的选项

这样就会在src目录下生成一个 名为PersonFactory的Java文件

 

4、将PersonFactory.java文件引入到我们的项目中，并引入对应版本的protobuf的依赖包

 

5、写测试代码

package gudao.red.protobuf_test;

import java.net.Socket;

import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Addr;
import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Person;

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",3030);

        Person.Builder person = Person.newBuilder();

        Addr.Builder addr = Addr.newBuilder();
        addr.setContry("china").setCity("shenzhen");

        person.setId(1).setAge(12).setName("ccf");
        person.setAddr(addr);

        byte[] messageBody = person.build().toByteArray();

        int headerLen = 1;
        byte[] message = new byte[headerLen+messageBody.length];
        message[0] = (byte)messageBody.length;
        System.arraycopy(messageBody, 0,  message, 1, messageBody.length);
        System.out.println("msg len:"+message.length);
        socket.getOutputStream().write(message);
    }

}

 

package gudao.red.protobuf_test;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Person;

public class Server {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        ServerSocket serverSock = new ServerSocket(3030);
        while(true){
            Socket sock = serverSock.accept();
            byte[] msg = new byte[256];
            sock.getInputStream().read(msg);
            int msgBodyLen = msg[0];
            System.out.println("msg body len:"+msgBodyLen);
            byte[] msgbody = new byte[msgBodyLen];
            System.arraycopy(msg, 1, msgbody, 0, msgBodyLen);

            Person person = Person.parseFrom(msgbody);

            System.out.println("Receive:");
            System.out.println(person);
        }

    }

}

先后启动Server和Client，就可以看到控制台的输出如下：

至此，我们的简单使用过程就完成了，是不是很简单。是，这个例子看上去是挺简单的，但如果我们需要序列化的类非常多，那么我们是不是得写非常多的.proto文件，并且还需要更新它们，这个代价可以想象一下也是非常大的。那么，接下来我们就来讲一讲protostuff，看这名字是不是跟protobuf很像，嗯，它们是有关系，前者就是基于后者实现的。

 

6、protostuff是一个基于protobuf实现的序列化方法，它较于protobuf最明显的好处是，在几乎不损耗性能的情况下做到了不用我们写.proto文件来实现序列化。使用它也非常简单，所以直接上代码。

package gudao.red.protostuff;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Po {

    private Integer id;
    private String name;
    private String remark;
    private Integer age;
    private int[] array;
    private InnerPo innerPo;
    private List<String> more;

    public Po(){}

    public Po(Integer id,String name,String remark,Integer age,
            int[] array,InnerPo innerPo,List<String> more){
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.remark = remark;
        this.age = age;
        this.array = array;
        this.innerPo = innerPo;
        this.more = more;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getRemark() {
        return remark;
    }
    public void setRemark(String remark) {
        this.remark = remark;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
    public int[] getArray() {
        return array;
    }
    public void setArray(int[] array) {
        this.array = array;
    }
    public InnerPo getInnerPo() {
        return innerPo;
    }
    public void setInnerPo(InnerPo innerPo) {
        this.innerPo = innerPo;
    }

    public List<String> getMore() {
        return more;
    }

    public void setMore(List<String> more) {
        this.more = more;
    }



    @Override
    public String toString() {

        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append("id:"+id+"\n");
        sb.append("name:"+name+"\n");
        sb.append("remark:"+remark+"\n");
        sb.append("age:"+age+"\n");
        sb.append("array:"+Arrays.toString(array)+"\n");
        sb.append("innerPo:"+innerPo.toString()+"\n");
        sb.append("more:"+more);
        return  sb.toString();
    }


}


class InnerPo{
    private Integer id;
    private String name;

    public InnerPo(){}

    public InnerPo(Integer id,String name){
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }


    @Override
    public String toString() {
        return id+"-"+name;
    }

}

package gudao.red.protostuff;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.dyuproject.protostuff.LinkedBuffer;
import com.dyuproject.protostuff.ProtostuffIOUtil;
import com.dyuproject.protostuff.runtime.RuntimeSchema;

public class ProtostuffTest {

    static RuntimeSchema<Po> poSchema = RuntimeSchema.createFrom(Po.class);

    private static byte[] decode(Po po){
        return ProtostuffIOUtil.toByteArray(po, poSchema, LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE));
    }

    private static Po ecode(byte[] bytes){
        Po po = poSchema.newMessage();
        ProtostuffIOUtil.mergeFrom(bytes, po, poSchema);
        return po;
    }

    public static void main(String[] args) {
        InnerPo innerPo = new InnerPo(1, "InnerPo1");
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        Po po = new Po(1, "Fong", "备注", 24, new int[]{1,2,3,4},innerPo,list);
        byte[] bytes = decode(po);
        System.out.println(bytes.length);
        Po newPo = ecode(bytes);
        System.out.println(newPo);
    }

}