protocol buffer应用与原理
go语言中protocol buffer简介
go语言中protocol buffer简介
Protocol Buffer(简称protobuf)是一种语言无关、平台无关、
可扩展的序列化数据结构的协议。
它由Google开发,用于解决数据交
换和持久化存储的问题。
protobuf使用类似于XML和JSON的结构化数据表示形式,但具有更高的效率和更小的存储空间。
与XML和JSON不同,protobuf提供了更紧凑的二进制编码格式,以及自动生成的代码,用于在不同编程语言之间进行高效的数据互通。
使用protobuf,开发人员可以在定义数据结构之后,使用专门的编译
器将结构定义转换为对应的编程语言代码。
这样一来,开发人员就可
以在不同的系统中使用不同的编程语言,而不必担心数据交换的问题。
protobuf可以用于网络通信、数据持久化、配置文件等许多领域。
它支持数据的版本化,允许在不破坏旧有代码的情况下,向已定义的
结构添加新的字段。
protobuf还提供了灵活的扩展机制,允许开发人
员添加额外的字段和消息类型。
总的来说,protobuf是一种方便、高效、可扩展的数据交换格式,适用于多种应用领域。
它的简洁性和可读性使得数据传输和存储更加
高效,并且能够在不同的编程语言之间进行无缝的数据交流。
pb协议原理
pb协议原理PB(Protocol Buffer)协议原理概述PB(Protocol Buffer)是一种数据交换的编码格式,由Google公司开发。
它以二进制的形式存储和传输数据,具有高效、灵活和可扩展的特点。
本文将介绍PB协议的原理以及其在实际应用中的优势。
一、PB协议的基本原理1. 数据结构定义PB协议使用一种类似于结构体的方式来描述数据结构。
用户需要通过一个`.proto`文件来定义消息类型、字段和数据格式。
每个字段都有一个唯一的标识符和一个特定的数据类型。
2. 数据序列化PB协议将数据序列化为二进制格式进行存储和传输。
数据序列化可以分为编码和解码两个过程。
编码将结构化的数据转化为二进制流,解码则是将二进制流还原为结构化数据。
3. 数据压缩PB协议采用了Varint编码技术,将整数进行压缩存储。
Varint编码将一个整数分割成多个部分进行存储,每个部分的高位用于标识是否还有后续部分,低位则存储数值的具体内容。
这种编码方式可以有效减少存储空间。
4. 优势PB协议具有以下优势:- 数据存储紧凑:PB使用二进制格式存储数据,相比于XML和JSON等文本格式,存储空间占用更小。
- 数据解析高效:PB协议对于数据的序列化和反序列化效率非常高,可以快速地将结构化数据转化为二进制流。
- 数据兼容性强:PB协议支持字段的可选、必选和重复三种类型,可以方便地进行数据扩展和升级。
二、PB协议的应用场景1. 分布式系统通信在分布式系统中,不同节点之间需要进行数据交换和通信。
PB协议可以在不同的编程语言间进行数据传输,保证数据的一致性和准确性。
2. 数据存储和传输PB协议可以用于数据的存储和传输,例如在日志传输、网络通信、数据库存储等场景中,PB协议可以提高数据的传输效率和节省存储空间。
3. 应用接口定义PB协议可以用于定义应用程序之间的接口,确保数据传输的可靠性和一致性。
通过定义接口的消息类型和字段,不同系统之间可以进行数据的无缝对接。
protobuf协议继承协议
protobuf协议继承协议在软件开发中,数据的传输和存储是一个必不可少的环节。
为了实现高效、快速的数据传输和存储,开发者们设计了许多不同的数据序列化和反序列化协议。
其中一种被广泛应用的协议就是Google开发的protobuf(Protocol Buffers)。
protobuf是一种轻量级、高效的二进制数据序列化协议,可以将结构化的数据转换为字节流,从而实现数据的传输和存储。
与其他协议相比,protobuf具有以下几个优点:1. 高效性:protobuf使用二进制编码,相对于常见的文本协议(如XML和JSON),它的编码后的数据体积更小,传输速度更快。
2. 可扩展性:protobuf支持数据结构的版本和字段的添加、删除、重命名等操作,可以保持向前和向后兼容性。
3. 语言无关性:protobuf可以通过定义数据结构的.proto文件生成各种编程语言的代码,使得不同语言的应用程序可以无缝地交互。
4. 强类型:protobuf的编码和解码过程是强类型的,可以在编译时检查数据的合法性,减少运行时错误。
在protobuf中,协议的继承是一种重要的特性。
通过继承,可以实现数据结构的复用和扩展。
具体来说,protobuf中的继承分为单继承和多继承两种方式。
单继承是指一个消息类型可以继承自另一个消息类型,从而获得父类型的字段和方法。
在.proto文件中,使用关键字"extend"和"optional"来定义继承关系。
例如,定义一个父类型消息Person和一个子类型消息Student的.proto文件如下所示:```protobufmessage Person {string name = 1;int32 age = 2;}message Student {extend Person {optional int32 student_id = 3;}}```在这个例子中,Student消息类型继承自Person消息类型,并添加了一个额外的字段student_id。
jprotobuf原理
jprotobuf原理
jprotobuf是一种基于GoogleProtocolBuffer协议的Java对象序列化和反序列化工具。
它的原理是将Java对象序列化为二进制数据,然后使用Protocol Buffer协议进行编码和解码。
在使用jprotobuf时,需要定义一个.proto文件,该文件定义了需要序列化的Java对象所对应的字段和类型。
然后使用jprotobuf 提供的插件将.proto文件编译为Java类,这些类实现了Protocol Buffer中定义的接口,可以通过jprotobuf进行序列化和反序列化。
jprotobuf支持的数据类型包括基本类型、数组、集合、枚举、嵌套对象等。
在序列化和反序列化过程中,jprotobuf使用了缓存和对象池等技术来提高性能。
jprotobuf还提供了一些高级特性,如自定义序列化、压缩和加密等。
通过这些特性,可以灵活地处理不同的序列化场景。
总的来说,jprotobuf是一种高效、灵活和易用的Java对象序列化和反序列化工具,可以广泛应用于分布式系统、RPC和缓存等场景。
- 1 -。
protocol buffer 协议详解
protocol buffer 协议详解
Protocol Buffers(简称 Protobuf)是 Google 的一种数据交换的格式,
它独立于语言,独立于平台,可以用于分布式应用之间的数据通信或者异构环境下的数据交换。
在 Protobuf 中,数据结构由 `.proto` 文件定义,这些文件描述了你希望保存的数据结构。
`.proto` 文件中的主要元素有:
1. message:代表了实体结构,由多个消息字段(field)组成。
2. field:包括数据类型、字段名、字段规则、字段唯一标识、默认值。
其中,字段规则有以下三种:
required:必须初始化字段,如果没有赋值,在数据序列化时会抛出异常。
optional:可选字段,可以不必初始化。
repeated:数据可以重复(相当于 Java 中的 Array 或 List)。
Protobuf 的数据类型支持基本数据类型,如 int32、int64、float、double 等,同时还可以支持字符串、布尔值等其他类型。
另外,由于其结构化的特性,它还可以方便地定义更复杂的数据结构,如数组、嵌套的消息等。
使用 Protobuf 时,需要先编写 `.proto` 文件,然后通过 Protobuf 的编译器生成对应语言的代码。
生成的代码包含了序列化和反序列化的方法,可以方便地将数据结构转换为二进制格式或者从二进制格式转换回数据结构。
总的来说,Protocol Buffers 是一种高效、灵活、可扩展的数据交换格式,适用于各种需要跨语言、跨平台进行数据交换的场景。
一看看懂ProtocolBuffer(协议篇)
⼀看看懂ProtocolBuffer(协议篇)前⾔由于笔者业团队的业务对即时通讯服务有很⼤的依赖,春节结束后的第⼀天,红包没到,产品同学先到了,产品同学和我说要做⼀款IM,看到需求⽂档后和设计图后笔者⼤吃⼀⽄这不就是⼀个翻版的web qq吗?可以可以联想到最最近美团的⼤象,头条的Lark,⽤户与⽤户,商家与⽤户,企业同事的沟通,及其衍⽣的配套增值服务,真是需求旺盛的强需求啊如果我要做⼀个WebIM应⽤现在的Web应⽤通常会考虑ajax轮询或者是long polling的⽅式来实现,但是频繁的建⽴https连接,会带来多余请求和消息精准性的问题,本质上是TCP,消息边界不清晰,会有黏包的情况类似我司ios和andorid客户端,采⽤socket+PB协议来解决及时通讯问题,采⽤socket服务,依赖google的oc PB协议包来实现,socket是基于TCP协议,由通信协议和编程API组成的,原理⼀次HTTP协议握⼿成功后,与服务器建⽴双向连接,数据就可以直接从TCP 通道传输基于事件的⽅式,⼆级制传输,反编译为json或者xml笔者在查阅翻google PB开发者⽂档时,看到17年下半年google发布了官⽅的js的版本,配合websocket,可以与PB协议进⾏配合,在实现原理上,优于现有的ajax轮询或者是long polling的实现⽅式So,Let's rock !Protocol Buffer是个什么东东?Protocol Buffer是Google提供的⼀种数据序列化协议,下⾯是我从⽹上找到的Google官⽅对protobuf的定义:Protocol Buffers 是⼀种轻便⾼效的结构化数据存储格式,可以⽤于结构化数据序列化,很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。
它可⽤于通讯协议、数据存储等领域的语⾔⽆关、平台⽆关、可扩展的序列化结构数据格式。
为什么是Node,为何要和Protocol Buffer打交道?做为javascript开发者,对我们最好的数据序列化协议当然是JSON,pb协议相较于之前流⾏的XML更加的简洁⾼效pb属于⼆进制协议,更容易解析,解析速度⽐⽂本协议有⼆向箔级别的压制,so,在聊天场景下,udp传输明显是优于tcp的后台通信基本是基于⼆进制的,以往我们开发中⽤到的纯⽂本协议是后台同学在封装⼀层实现的,例如我司的服务,就维护了两套,⼀套⼆进制的,⼀套http接⼝的,如果可以⽤Node打通了pb,可以将维护成本降到最低,理论上只有⼀套底层⼆级制服务ps. 类似PB这样的东西,还有MessagePack和Apache Thrift说的这么热闹,⽼夫已经迫不及待了!想必你已经说,别逼逼,show me the code,怎么好的开发都么上进呢?好吧,Let's Rock & Roll!官⽅案例我们来操作⼀下安装google-protobuf2017年4⽉开始官⽅⽀持javascriptgithubdevelopsnpm install google1. -protobuf定义.proto⽂件proto⽂件 messages.proto1. package zxwj;2. syntax = "proto3";3. message helloworld4. {5. string zzuid = 123;6. string zzstatus = 0;7. }编译.proto⽂件使⽤protobuf.js命令⾏⼯具编译1. protoc --js_out=import_style=commonjs,binary:. messages.protoprotoc会编译输⼊⽂件,并且构建messages_pb,在sever中,可以以以下⽅式引⽤1. var messages = require('./messages_pb');2. var message = new messages.MyMessage();编写server.js1. var basepb = require('./messages_pb');2. console.log(basepb);3.4. var message = new basepb.SearchRequest();5. console.log(message);6.7. message.setName("TS");8. message.setPassword("123456");9.10. var bytes = message.serializeBinary(); //对象序列化11. console.log(bytes);12.13. var message2 = basepb.SearchRequest.deserializeBinary(bytes); //进制序列化14. console.log(message2);运⾏1. node sever.js总结⼀下上个案例并不具备线上产品能⼒,但是还可以能看出PB协议的优势所在快,从官⽅的测试结果来看,整体⽐較起來,ProtoBuf.js 則是⽐纯JSON 的处理快上⼀倍以上,附官⽅Github测试结果(机器配置:i7-2600K。
PB介绍
23 4 5 6 7 8 9 option java_package = "com.example.tutorial";//生成文件的包名option java_outer_classname = "AddressBookProtos";//类名message Person { //要描述的结构化数据required string name = 1;//required表示这个字段不能为空 required int32 id = 2;//等号后面的内容为数字别名10111213141516171819202122 optional string email = 3;//optional表示可以为空PhoneNumber {//内部messagerequired string number = 1;optional int32 type = 2;}repeated PhoneNumber phone = 4}message AddressBook {repeated Person person = 1;//是个集合}对以上内容的一点解释:∙PB所支持的元类型数据请参考:PB元类型数据∙修饰符required:这个修饰符应该谨慎使用,滥用会导致后续的修改容易出现兼容性问题;∙修饰符optional:对于常出现的属性,为节省空间应该取1-16的别名;∙PB是以key-value的形式来将结构化数据序列化的。
它采用了将等号后的数字别名以及属性的类型用varints编码成一个数字,来作为key。
2.1.2 使用PB编译器输入:protoc -I=$SRC_DIR –java_out=$DST_DIR $SRC_DIR/addressbook.proto其中-I指定.proto文件所在目录–java_out指定生成java文件所在的目录2.1.3 使用PB的API来写入和读取messages经过以上步骤,会在指定的$DST_DIR目录下生成一个AddressBookProtos.java的类。
protobuf协议
protobuf协议protobuf协议,即Protocol Buffers,是google开发的一种轻量级的数据交换格式,是一种语言无关、平台无关,简单,高效的结构化数据存储格式,可以被多次编码和解码,以节省计算资源。
1. protobuf协议介绍Protobuf,即Protocol Buffers,是Google开发的一种轻量级的数据交换格式,是一种语言无关、平台无关,简单,高效的结构化数据存储格式,可以被多次编码和解码,以节省计算资源。
Protobuf 可以用于非结构化的数据,如图像和声音,以及可以存储结构数据,如数据库记录、消息和文件,也可以用来定义接口,例如服务器/客户端之间的接口,通过调用它定义的接口,两端可以通过传输的数据进行交互。
Protobuf协议是高性能、高效的一种数据交换格式,它支持多种语言、多种系统间无缝交互,当数据量大时能够显著减少网络带宽。
Protobuf协议比传统的 XML式更加节省资源,使用 protobuf传输效率可以提升超过 20,且能大大提升服务器端处理效率。
2. protobuf协议优势a) 传输效率高Protobuf比几乎所有的技术都具有更快的传输效率,其合理的数据格式能够大大减少网络传输的数据量,执行序列化的消息传输效率,可以比 XML率快 10 20。
b)省带宽Protobuf议能有效地节省带宽,从而减少网络传输的流量以及降低了服务器端处理数据的负担。
c)言无关Protobuf在多种不同的语言中都很容易使用,可以在多种不同的平台使用,并可以在多种不同的系统之间无缝的交换数据,给用户提供更多的便利。
d)结构化数据支持由于protobuf是一种轻量级的数据交换格式,其可以用于非结构化的数据,如图片、声音,以及可以存储结构数据,如数据库记录、消息和文件。
3. protobuf协议在实践中的应用由于它具有上述优势,目前protobuf协议已经被应用在了很多行业,特别是在高性能计算机、移动互联网、云服务、音视频应用中,非常有用。
protocol buffer编码与解码 java代码实现
protocol buffer编码与解码java代码实现Protocol Buffer编码与解码Java代码实现Protocol Buffer是一种高效的序列化机制,可以用于将结构化数据进行编码和解码,以便在网络中传输或存储。
在本篇文章中,我们将详细介绍如何使用Java代码实现Protocol Buffer的编码和解码功能。
第一步:安装Protocol Buffer首先,我们需要安装Protocol Buffer编译器和Java插件。
可以通过前往Protocol Buffer官方网站(安装完成后,可以通过运行以下命令来验证安装是否成功:protoc version如果能够输出版本号,则表示安装成功。
第二步:定义消息结构在Protocol Buffer中,消息结构以.proto文件的形式定义。
我们可以使用文本编辑器创建一个新的.proto文件,然后定义我们的消息结构。
首先,让我们创建一个名为Person的消息类型,其中包含姓名和年龄字段。
可以将以下内容添加到.proto文件中:syntax = "proto3";message Person {string name = 1;int32 age = 2;}注意,我们使用proto3语法进行定义,并为每个字段指定了唯一的一个编号,这些编号将用于在编码和解码时标识字段。
第三步:编译.proto文件完成消息结构的定义之后,我们需要使用Protocol Buffer编译器将.proto 文件编译成Java代码。
打开命令行界面,切换到.proto文件所在的目录,并运行以下命令:protoc java_out=./ ./example.proto这里的"./example.proto"是我们的.proto文件路径,"java_out=./"表示编译结果将会保存到当前目录下。
执行成功后,将会生成一个名为example.proto的Java文件,其中包含生成的Java类用于表示我们定义的消息类型。
protobuf使用方法
protobuf使用方法protobuf(Protocol Buffers)是谷歌开源的一种轻便高效的数据交换格式,它能够将结构化数据序列化为二进制数据,支持多种语言,如C++、Java、Python等。
protobuf主要用于通信协议、数据存储等场景,能够提高数据交换和存储的效率。
本文将详细介绍protobuf的使用方法,包括定义消息结构、序列化和反序列化等。
一、定义消息结构在protobuf中,消息结构是由.proto文件定义的,它包含消息类型、字段名称和数据类型等信息。
下面是一个.proto文件的示例:```syntax = "proto3";package mypackage;message Person {string name = 1;int32 age = 2;repeated string phone_numbers = 3;}```以上.proto文件定义了一个名为Person的消息结构,它包含三个字段:name、age和phone_numbers。
其中name和phone_numbers是string类型,age是int32类型,而phone_numbers是一个可重复的字段,即可以包含多个值。
在.proto文件中,还可以定义枚举类型、服务等信息,具体可以参考protobuf官方文档。
二、生成代码定义完消息结构后,需要使用protobuf编译器将.proto文件编译成相应语言的代码。
protobuf编译器支持多种语言,如C++、Java、Python等。
以Java为例,执行以下命令可以将.proto文件编译成Java代码:```protoc --java_out=./java/. person.proto```其中--java_out=./java/.表示生成的Java代码存放在./java/目录下,person.proto是.proto文件的路径。
三、序列化和反序列化在Java中,可以使用protobuf提供的API来对消息进行序列化和反序列化。
protocolbuffer通信协议c语言使用和内部打包解析
protocolbuffer通信协议c语⾔使⽤和内部打包解析protocol buffer是⾕歌开发的⼀种开源数据传输语⾔格式,类似于json和XML等,在嵌⼊式开发中据我所知蓝⽛通信经常⽤到protobuf,主要特点是打包和解包速度快,同时本⾝具有⼀定的加密性,虽然经过本⼈分析,加密性并不⾼哈哈,不过已经⽐json和xml这种直接把数据直观显⽰出来的加密性⾼很多了。
⽬前protobuf⽀持的语⾔:C语⾔外部库⽐较显著的⼏个特点:1】数据打包和解包速度快,基本上打包和解包的过程就是把数据按照协议罗列上去,所以很快2】打包完数据体积⼩,主要还是整个过程中格式相关的东西⽐较少,导致占⽤带宽少,传输效率⾼3】有⼀定的加密性4】好上⼿,在官⽹上都有各种语⾔(C语⾔是单独的)的打包⼯具,只需要把⾃定义的protobuf结构⽂件按照官⽅wiki⾃动⽣成⼀下就可以了,会⽣成⼀些打包和解包的接⼝,使⽤的时候只需要按照将⾃⼰的数据传进去就可以了官⽹:https:///p/protobuf/c语⾔版本⽹站:/p/protobuf-c/probobuf-c⽣成⼯具的使⽤先下载安装google protocol buffer ,再下载安装 protocol buffer C,1】下载完成后,./configure --prefix=/usr/local ⽣成makefile⽂件2】执⾏make编译3】make install 安装到本地环境中可能遇到的⼀些问题1】linux缺少库的问题,缺少什么库就安装什么库,可以更换⼀个速度快⼀点的源,同时执⾏sudo apt-get update 和 sudo apt-get upgrade 2】缺少gcc、g++等软件,执⾏sudo apt-get install gcc 和sudo apt-get install g++ 安装即可最后将.proto⽂件放到指定⽬录下,执⾏protoc-c --c_out=. /test.proto 就可以在当前⽬录下⽣成指定的.c和.h⽂件所有的解包和打包接⼝都可以在.h⽂件中找到打包和解包源码简读: 1/*proto源⽂ 2 message TestMessage {1 /*proto*/2 message TestMessage {3 required uint32 num = 1;4 optional bytes buf = 2;5 }6/*.h⽂件中⽣成的对应结构体*/7struct _Protos__TestMessage8 {9 ProtobufCMessage base;10 uint32_t num;11 protobuf_c_boolean hasbuf;12 ProtobufCBinaryData buf;13 };14/* .h中与当前结构相关的所有接⼝ Protos__ methods */15 typedef struct _Protos__TestMessage Protos__TestMessage;16void protos__test_message__init(Protos__TestMessage*message);17 size_t protos__test_message__get_packed_size(const Protos__TestMessage*message);18 size_t protos__test_message__pack(const Protos__TestMessage*message,19 uint8_t *out);20 size_t protos__test_message__pack_to_buffer(const Protos__TestMessage*message,21 ProtobufCBuffer *buffer);22 Protos__TestMessage* protos__test_message__unpack(ProtobufCAllocator *allocator,24 size_t len,25 const uint8_t *data);26void protos__test_message__free_unpacked(Protos__TestMessage*message,27 ProtobufCAllocator *allocator);以上所有的接⼝实现都在.c⽂件中,最主要是打包接⼝和解包接⼝,阅读源码可以看到打包的过程就是按照结构的顺序去拼装数据;。
GPB初步知识及其应用
GPB的扩展 〃 〃 〃 〃 必须不可以改变已经存在的标签的数字。 必须不可以增加或删除必须(required)字段。 可以删除可选(optional)或重复(repeated)字段。 可以添加新的可选或重复字段,但是必须使用新的标签数字, 必须是之前的字段所没有用过的。
GPB中的函数
标准方法
GPB的编码 (1)一个字节。下面只有一个字节,所以最高位是0, 表示十进制1 0000 0001 (2)两个字节。 1010 1100 0000 0010(0000010 0101100)
GPB的编码
varint编码中4个字节最大表示的数为2^28。
Protobuf引入了fixed32解决这个问题的,如果某个 字段经常大于2^28,应当优选fixed32,它是固定长 度为32位的。
G:\protobuf-2.5.0\examples\person.proto
GPB的使用
GPB的使用
GPB的使用
GPB的使用
结束
谢谢!
GPB初步知识及其应用
李顺
什么是GPB? GPB( Google Protocol Buffer)是一种语言无关、平 台无关、扩展性好的用于通信协议、数据存储的结构 化数据串行化方法。
为什么要用GPB?
性能好/效率高
时间:XML序列化的开销倒还好,但是XML解析的 开销就不敢恭维了。有一些时间性能很敏感的场合, 用XML则会很麻烦(快20-100倍)。 空间:XML格式为了有较好的可读性,引入了一些 冗余的文本信息。所以空间开销也不是太好(小3-10 倍)。
bool has_foo() const;
int32 foo() const; void set_foo(int32 value); void clear_foo();
protobuf的拷贝机制
protobuf的拷贝机制【原创版】目录1.Protobuf 简介2.Protobuf 的拷贝机制原理3.Protobuf 拷贝机制的实现4.Protobuf 拷贝机制的优点和局限性正文【1.Protobuf 简介】Protobuf(Protocol Buffers)是一种轻便高效的结构化数据存储格式,可以用于序列化结构化数据。
它比 JSON 更快、更小、更安全。
Protobuf 是 Google 开发的一种数据交换格式,可以用于各种语言之间的数据通信。
【2.Protobuf 的拷贝机制原理】Protobuf 的拷贝机制主要是基于数据的序列化和反序列化实现的。
序列化是将数据结构转换为字节序列,反序列化是将字节序列转换为数据结构。
Protobuf 使用二进制形式表示数据,这使得其序列化和反序列化过程非常高效。
【3.Protobuf 拷贝机制的实现】Protobuf 的拷贝机制主要通过以下几个步骤实现:(1)定义数据结构:首先,需要定义待拷贝的数据结构的.proto 文件中。
(2)编译.proto 文件:使用 protobuf 编译器(protoc)将.proto 文件编译为目标语言的源代码文件。
(3)序列化数据:使用编译生成的源代码文件,将对象序列化为字节序列。
(4)拷贝字节序列:将序列化后的字节序列拷贝到目标对象。
(5)反序列化数据:使用目标对象的反序列化方法,将拷贝的字节序列反序列化为新的对象。
【4.Protobuf 拷贝机制的优点和局限性】Protobuf 的拷贝机制具有以下优点:(1)高效:Protobuf 使用二进制形式表示数据,其序列化和反序列化过程非常高效。
(2)可扩展:Protobuf 支持自定义数据类型,可以根据需求定义不同的数据结构。
(3)跨平台:Protobuf 支持多种编程语言,可以在不同的平台上实现数据交换。
然而,Protobuf 的拷贝机制也存在一定的局限性:(1)学习成本:虽然 Protobuf 的拷贝机制高效,但其学习成本相对较高,需要掌握.proto 文件的编写和 protobuf 编译器的使用。
protocol buffer repeated类型
protocol buffer repeated类型摘要:1.介绍协议缓冲区(Protocol Buffer)2.介绍重复(repeated)类型3.解释重复类型的应用场景4.展示如何使用重复类型5.总结正文:一、介绍协议缓冲区(Protocol Buffer)协议缓冲区(Protocol Buffer)是一种轻便高效的结构化数据存储格式,可以用于序列化结构化数据。
它最初是由Google 开发,用于实现各种语言之间的数据交换。
如今,它已经成为了广泛使用的数据交换格式,特别是在分布式系统、网络通信和数据存储领域。
二、介绍重复(repeated)类型在协议缓冲区中,有一种特殊的数据类型,叫做“重复”(repeated)类型。
这种类型的特点是,它可以存储多个相同类型的数据。
在序列化时,它会将这些数据逐个存储,而在反序列化时,它会将这些数据还原为一个列表。
这种类型的应用场景包括:存储具有相同结构的多个数据项,以及节省存储空间。
三、解释重复类型的应用场景举个例子,假设我们需要存储多个用户的信息,每个用户的信息包括:用户名、密码、邮箱等。
如果我们使用传统的数据结构,比如结构体或者类,我们需要为每个用户创建一个对象,这样会导致内存浪费和性能下降。
而如果我们使用协议缓冲区的重复类型,我们可以将多个用户的信息存储为一个列表,从而节省内存和提高性能。
四、展示如何使用重复类型下面是一个使用协议缓冲区的重复类型的例子。
假设我们需要存储三个用户的信息:```syntax = "proto3";message User {string name = 1;string password = 2;string email = 3;}message Users {repeated User user = 1;}```在这个例子中,我们定义了一个名为“User”的消息类型,用于存储单个用户的信息。
然后,我们定义了一个名为“Users”的消息类型,它使用了重复类型“User”,用于存储多个用户的信息。
protobuf的原理
Protobuf的原理一、概述P r ot ob uf(P ro to co l Bu ff er s)是一种由G oo gl e开发的高效的数据序列化格式。
它通过定义结构化的数据模式(me ss ag e),并使用二进制格式进行编码,实现了高效的数据传输和存储。
本文将介绍Pr o to bu f的原理,包括其数据结构、编码规则以及使用方式。
二、数据结构2.1消息定义在Pr ot ob uf中,所有的数据都是通过消息(m es sa ge)进行定义的。
消息是由一组字段(f i el d)组成的,每个字段都有一个唯一的字段号和一个数据类型。
消息可以嵌套定义,从而构成复杂的数据结构。
2.2数据类型P r ot ob uf提供了一些基本的数据类型,包括整型、浮点型、布尔型、字符串型等,同时也支持枚举类型和嵌套消息类型。
三、编码规则3.1V a r i n t编码在P ro to bu f中,整数类型使用V ar in t编码进行序列化。
Va r in t编码可以将一个整数压缩成可变长度的字节序列,使数据传输更加高效。
3.2二进制编码除了整数类型,P rot o bu f还支持对浮点型、布尔型、字符串型等数据类型进行二进制编码。
二进制编码采用固定长度的字节序列,可以减少存储空间和传输带宽的消耗。
四、使用方式4.1协议定义语言P r ot ob uf使用自定义的协议定义语言(P ro to co lD ef in it i on La ng ua ge,简称P ro to)进行消息的定义。
P r ot o提供了一种简洁、可读性高的语法,方便开发者定义和维护消息结构。
4.2代码生成通过Pr ot o文件定义好消息结构后,可以使用P ro to bu f提供的编译器将P r ot o文件编译生成对应的代码。
生成的代码可以用于数据的序列化、反序列化以及消息的访问和修改。
4.3数据传输和存储在实际应用中,可以使用Pr ot ob uf进行数据的传输和存储。
protobuf 协议
protobuf 协议Protobuf,即 Protocol Buffers缩写,是 Google司发明的一种数据结构序列化协议,可以将机器可理解的“结构化数据”转化为可存储,可传输,也可以从机器中重新恢复回来。
这种“结构化数据”可以是简单的数据类型,例如数字、字符串和布尔值,也可以是复杂的数据类型,如结构体类型和可嵌套的值。
于它,可以构建强大的数据信息交换体系,从而为运行在各种平台之上的应用程序之间提供数据通讯服务。
Protobuf前身是 Google一项名为“kme”的项目,它的目的是提供一种轻量级的数据交换格式,可以替代 XML JSON,从而改善在网络上传输大量数据时的性能问题。
Protobuf有以下特点:1. 体积小:Protobuf 使用二进制格式存储数据,协议格式几乎只有纯文本格式的四分之一,数据传输的体积小,占用的带宽也小,可以有效减少数据传输的时间;2.率高:Protobuf 使用预编译的技术,不需要在运行时做任何解析操作,可以提高数据的解析速度,大大减少 CPU耗;3.平台:Protobuf用了简洁的数据格式,它是由描述信息和数据结构的.proto件编译为不同语言的源代码,可以跨各种编程语言和操作系统,比如 Java、C++、Python;4.放标准:Protobuf一种开放标准,易于学习和使用,它提供了丰富的文档和示例,可以方便程序员们搭建自己的数据交换体系,从而极大提升程序开发效率;由于其高效的数据交换机制,Protobuf前已经成为许多高性能分布式系统的首选数据格式。
它在大数据系统、移动应用程序和云服务等多个领域都有着广泛的应用,并不断发展更多的用途。
Protobuf应用非常广泛,它可以用于分布式系统、云服务和移动应用之间的数据交换,也可以用于游戏系统中数据的传输。
例如在游戏中,可以使用 Protobuf玩家的数据存储在云端,从而实现玩家数据的存档管理和灾难恢复功能。
protocol buffer repeated类型
protocol buffer repeated类型摘要:1.引言2.Protocol Buffer 简介3.Protocol Buffer 重复类型的定义与使用4.重复类型在Python 中的实现5.重复类型在Java 中的实现6.重复类型在C++ 中的实现7.重复类型在Go 中的实现8.重复类型在JavaScript 中的实现9.重复类型在TypeScript 中的实现10.总结与展望正文:【引言】在编程领域,数据结构和算法是基础知识。
在很多场景中,我们需要处理重复类型的数据。
例如,在通信协议中,消息的结构往往包含多个相同的字段。
今天,我们将介绍Protocol Buffer,它是一种轻量级的数据交换格式,可以有效地处理重复类型的数据。
【Protocol Buffer 简介】Protocol Buffer(简称Proto)是一种由Google 开发的数据交换格式。
它旨在解决JSON 和XML 等传统数据交换格式在性能和易用性方面的问题。
Proto 语言具有以下特点:1.简洁:语法简单,易于学习。
2.高效:编译后的代码可以直接运行,无需额外解析。
3.跨语言:支持多种编程语言,如Python、Java、C++ 等。
【Protocol Buffer 重复类型的定义与使用】在Proto 语言中,我们可以使用重复字段(repeated field)来表示重复类型的数据。
重复字段的定义和使用非常简单。
以下是一个示例:```protosyntax = "proto3";message MyMessage {repeated int32 repeated_int = 1;repeated String repeated_string = 2;}```在这个例子中,`MyMessage` 消息包含两个重复字段:`repeated_int` 和`repeated_string`。
【重复类型在各种编程语言中的实现】接下来,我们将介绍如何在不同编程语言中使用重复类型。
protocol buffer repeated类型
protocol buffer repeated类型【实用版】目录1.协议缓冲区概述2.重复类型的概念3.重复类型的使用场景4.重复类型的编码和解码5.示例代码正文一、协议缓冲区概述协议缓冲区(Protocol Buffer)是一种轻便高效的结构化数据存储格式,可以用于序列化结构化数据。
它最初是由 Google 开发,用于各种数据交换场景,如网络通信、文件存储等。
协议缓冲区具有语言无关、可扩展、易于解析等优点,目前已广泛应用于各种编程语言和开发框架中。
二、重复类型的概念在协议缓冲区中,有一种特殊的数据类型称为“重复类型”(repeated)。
重复类型用于表示一个数据项序列,即一个数据项可以出现零次、一次或多次。
这种类型的数据在序列化和反序列化时具有特殊处理方式。
三、重复类型的使用场景重复类型在实际应用中有很多使用场景,例如:1.表示一个消息中的多个字段,如邮件的收件人列表;2.表示一个结构中的多个相同类型的字段,如一个图形界面中的多个按钮;3.表示一个列表、集合或数组等集合数据类型。
四、重复类型的编码和解码在协议缓冲区中,重复类型的编码和解码主要通过“长度”和“次数”字段来实现。
具体步骤如下:1.编码时,首先对数据项进行编号,然后计算数据项的总长度;2.在编码结果中添加一个“长度”字段,表示数据项的总长度;3.在编码结果中添加一个“次数”字段,表示数据项出现的次数;4.将数据项按顺序添加到编码结果中。
解码时,根据“次数”字段重复读取数据项,并将其添加到结果列表中。
五、示例代码下面是一个使用 Python 协议缓冲区库(protobuf)实现重复类型的简单示例:```python# 定义.proto 文件message MyMessage {repeated MyField field = 1;}message MyField {string name = 1;}# 编译.proto 文件protoc --python_out=.my_message.proto# 实现解码with open("my_message.bin", "rb") as f:msg = MyMessage()f.read(msg.SerializeToString())print(msg.field)# 实现编码msg2 = MyMessage()msg2.field.append(MyField(name="张三"))msg2.field.append(MyField(name="李四"))buf = msg2.SerializeToString()with open("my_message_2.bin", "wb") as f:f.write(buf)```在这个示例中,我们定义了一个名为“MyMessage”的消息类型,其中包含一个名为“field”的重复类型字段。
ProtocolBuffer技术详解(数据编码)
ProtocolBuffer技术详解(数据编码)之前已经发了三篇有关Protocol Buffer的技术博客,其中第⼀篇介绍了Protocol Buffer的语⾔规范,⽽后两篇则分别基于C++和Java给出了⼀些相对⽐较实⽤⽽⼜简单的⽰例。
由于近期⼯作压⼒很⼤,因此对于是否继续写本篇博客也确实让我纠结了⼏天。
但每每想到善终如始则⽆败事这句话时,最终的决定还是既然开始了,就要尽⾃⼰最⼤的努⼒去做,⽽不要留有丝毫的遗憾。
该篇Blog的内容将完全取⾃于Google的官⽅⽂档,只是为⼀些相对难以理解的技术点加⼊了适当的注解。
但因技术能⼒有限,如解释有误,欢迎指正。
这是⼀篇让你对Protocol Buffer知其然亦知其所以然的⽂档,即便你在并不了解这其中的技术细节和处理机制的情况下,仍然能够在你的应⽤程序中正常的使⽤Protocol Buffer,然⽽我相信,通过对这些细节和机制的深⼊了解,不仅可以让你更好的使⽤和驾驭Protocol Buffer,⽽且还能深深地感受到Google⼯程师的智慧和⾼超的编程技艺,因此在我看来,深⼊的研习对我们编程能⼒的提⾼和思路的拓宽都是⼤有裨益的。
不积跬步⽆以致千⾥。
⼀、简单消息编码布局:让我们先看⼀下下⾯的消息定义⽰例:message Test1 {required int32 a = 1;}假设我们在应⽤程序中将字段a的值设置为150(⼗进制),此后再将该对象序列化到Binary⽂件中,你可以看到⽂件的数据为:08 96 01这3个字节的含义⼜是什么呢?它们⼜是按照什么样的编码规则⽣成的呢?让我们拭⽬以待。
⼆、Base 128 Varints:在理解Protocol Buffer的编码规则之前,你⾸先需要了解varints。
varints是⼀种使⽤⼀个或多个字节表⽰整型数据的⽅法。
其中数值本⾝越⼩,其所占⽤的字节数越少。
在varint中,除了最后⼀个字节之外的每个字节中都包含⼀个msb(most significant bit)设置(使⽤最⾼位),这意味着其后的字节是否和当前字节⼀起来表⽰同⼀个整型数值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
B.编译
执行命令 javac -d . -classpath .;protobuf-java-2.x.0.jar AddPerson.java ListPeople.java com\example\tutorial\AddressBookProtos.java
C.执行
运行 AddPerson,在命令中执行命令 java -cp .;protobuf-java2.X.0.jar AddPerson addr.dat,按照提示输入相应的信息,将保存到 addr.dat中
原理之解析与串行化
每个ProtocolBuffer类有些方法用于读写消息的二进制数据( )。 包括:
· ParseFromIstream(istream* input) :从给定的C++ istream解析消息。
· SerializeToOstream(ostream* output) :将消息写入到给定的C++ ostream中。
他们是成对使用的,提供二进制数据的串行化和解析。
ProtocolBuffer与面向对象设计
ProtocolBuffer类只是用于存取数据的,类似于C++中的结构体, 他们并没有在面向对象方面做很好的设计。如果你想要给这些类添 加更多的行为,最好的方法是包装(wrap)。包装同样适合于复用别 人写好的 .proto 文件。这种情况下,你可以把ProtocolBuffer生 成类包装的很适合于你的应用,并隐藏一些数据和方法,暴露有用 的函数等等。 你不可以通过继承来给自动生成的类添加行为。 这
不足 1.不适合描述符号文本 2. 不如XML易阅读和编辑 3.需要工具预先生成序列化类
序列化反序列化对比测试
Protobuf是较优化的,跨语言;可选jackson,解析json效率高; hessian支持rpc
Protocol buffer使用
1.下载资源
下载地址为:下载protoc-2.x.0-win32.zip 和 protobuf-2.x.0.zip,前 者是 protocol buffer 编译器,后者包含了三种语言的开发包。首先解 压 protoc-2.x.0-win32.zip,把 protoc.exe 文件放到该目录中。编 译生成的 protobuf-java-2.X.0.jar 复制到 proto_home\examples
定义
protocol buffers是一个语言中立,平台中立 ,可扩展的序列化结构化数据的一种方式,可 用于通讯协议,数据存储等方面。二进制
与json和xml是同一个层次的东东
支持的语言Java,C++,Python三种
Protocol buffer的优劣
比json和XML 1.简单; 2.小巧:3-10倍 3.效率高:20-100倍 4.跨语言 5.有自动工具生成访问类
编译成-JAVA
protoc --java_out=. addressbook.proto
编译成-pythonp源自otoc --python_out=. addressbook.proto
C++读取
linux安装protobuf
$unzip protobuf-2.3.0.zip $cd protobuf-2.3.0 $./configure && make &&make install $vi /etc/profile export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/lib:/usr/lib export LD_RUN_PATH=$LD_LIBRARY_PATH export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig $protoc –I. –cpp_out. ./addressbook.proto $make cpp $./list_people_cpp addr.dat Addr.dat是windows下生成的数据文件,复制到linux后可直接读取。环境变量必须设置,否则编译会出错
会破坏他们的内部工作机制。
更新proto文件时的规则
在新的proto文件中就要遵守如下规则:
对已存在的任何字段,你都不能更改其标识(tag)号。 你绝对不能添加或删除任何required的字段。 你可以添加新的optional或repeated的字段,但是你必须使
用新的标识(tag)号(例如,在这个protocol buffer中从 未使用过的标识号——甚至于已经被删除过的字段使用过的标 识号也不行)。
package lm; message helloworld { required int32 id = 1; // ID required string str = 2; // str optional int32 opt = 3; //optional field }
编译成-C++
protoc -I=. --cpp_out=. addressbook.proto
显示数据
执行命令w:\jdk6\bin\java -cp .;protobuf-java-2.3.0.j ar ListPeople addr.dat
过程1-proto文件
proto 文件,定义程序中需要处理的结构化数据,在 protobuf 的术语中, 结构化数据被称为 Message。proto 文件非常类似 java 或者 C 语言 的数据定义。清单 1 显示了例子应用中的 proto 文件内容。
2.使用
A.使 用 protocol buffer 编译器编译 addressbook.proto 文件。打开 命令行窗口,并定位到 proto_home\examples 目录中,运行命令 protoc --java_out=. addressbook.proto,执行这个命令后会在当 前目录下生成一个java类.