Unity中为什么使用protobuf以及使用方法

转自：http://blog.youkuaiyun.com/panda_bear/article/details/9949751

在移动手机游戏开发中，目前Unity3D已成为比较主流的开发技术。

那么对于客户端服务器协议的打解包，我们有3中常用的处理方式：

1、自定义结构体：在协议中直接传输代码中自定义的结构体；这种方式的坏处是极大的增加了重复性的工作量，并且不能实现协议前后向兼容，可扩展性差；

2、json、xml等文本协议格式： 使用json、xml等文本协议作为协议格式；这种方式的好处是易于开发，方便协议前后向兼容和扩展，缺点是不能序列化，数据量大，浪费带宽；

3、推荐使用的方式： protobuf协议打解包方式；protobuf是google提出的一套开源协议，具有良好的前后向协议兼容性，易于扩展，并且具有很高的序列化和反序列化的效率，能极大的减小传输数据量的大小；

在Unity3D开发中，对于网络部分一般使用C#语言进行开发。一般推荐使用protobuf-net第三方库来进行开发。

但是不幸的是，其中使用到的JIT技术在Unity3D的IOS版本中是不能使用的，在序列化时会导致异常。

经过google网上搜索，找到一种不方便使用的解决方案如下：

http://www.frictionpointstudios.com/blog/2011/3/31/using-protobuf-net-serialization-in-unity-iphone.html

但是该方案很复杂，非常不便于操作。

经过笔者自己的实验，探索出下面可用的一种解决方案：

1、从SVN上下载protbuf-net的源码：

http://protobuf-net.googlecode.com/svn/trunk/protobuf-net

2、将该目录中的所有C#源码拷贝到Unity3D中，直接使用源码而不是第三方dll；

3、此时在Unity中编译时，可能会报错说 unsafe不能使用；

4、采用如下方案可以解决： 在Assets目录下面新建 smcs.rsp文件，并在其中写入  -unsafe 字符串，前后不加空格；

5、重新启动unity，此时我们可以发现该工程能够通过编译；

经验证，该方案在IOS设备上也是可用的。从而保证我们的protobuf能够应用在Unity移动开发中。

下面是更为详细的使用方法：

转自     http://my.oschina.net/faint/blog/296785

第一部分 dll

1 下面大多数内容，都是使用c#编译的dll来实现的。

2 编译为dll后，要拖放到unity3d的Assets里面，才能using到。

3 有以下类似错误，就是使用了非.net 2.0编译的dll。注意项目必须是在.net 2.0版本编译的才能正常在unity3d当中使用。

Unhandled Exception: System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Runtime.Versioning.TargetFrameworkAttribute' from assembly 'MyModel'

4 应该不能用MonoDevelop编译下面会提到的Serializer部分（编译不出dll，会报错）。需用vs编译。

第二部分 tcp/ip

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using  System; using  System.IO; using  System.Net.Sockets;   namespace  TcpConnector{        public  struct  Msg {          public  int  Type;          public  int  Size;          public  byte [] Content;      }        public  class  Connector{            const  int  HEAD_SIZE = 4;          private  TcpClient client;          NetworkStream stream;            public  bool  Connect( string  ip, int  port){              try {                  client =   new  TcpClient(ip,port);                  stream = client.GetStream();                  return  true ;              }              catch {                  return  false ;              }          }            public  void  Disconnect(){              stream.Close();              client.Close();          }            private  int  readType(){              byte [] headData =  new  byte [HEAD_SIZE];              stream.Read(headData,0,headData.Length);                int  msgType = BitConverter.ToInt32(headData,0);              return  msgType;          }            private  int  readSize(){              byte [] headData =  new  byte [HEAD_SIZE];              stream.Read(headData,0,headData.Length);                int  msgSize = BitConverter.ToInt32(headData,0);              return  msgSize;          }            private  byte [] readContent( int  leghth){              byte [] content =  new  byte [leghth];              stream.Read(content,0,content.Length);              return  content;          }            public  Msg Read(){              Msg msg =  new  Msg();              msg.Type = readType();              msg.Size = readSize();                if  (msg.Size > 0) {                  msg.Content = readContent(msg.Size);              }              return  msg;          }            public  void  Write( int  msgType, byte [] msgContent){              byte [] msgTypeByte = BitConverter.GetBytes(msgType);              int  msgSize = msgContent.Length;              byte [] msgSizeByte = BitConverter.GetBytes(msgSize);                 int  totalSize = HEAD_SIZE + HEAD_SIZE + msgSize;              byte [] msgByte =  new  byte [totalSize];                 int  index = 0;              for  ( int  i = 0; i < HEAD_SIZE; i++){  // put msg type                  if  (msgTypeByte.Length > i){                      msgByte[index] = msgTypeByte[i];                  }                  index++;              }                    for  ( int  i = 0; i < HEAD_SIZE; i++){  // put msg size                  if  (msgTypeByte.Length > i){                      msgByte[index + i] = msgSizeByte[i];                  }                  index++;              }                 for  ( int  i = 0; i < msgSize; i++){  // put msg content                  if  (msgTypeByte.Length>i){                      msgByte[index + i] = msgContent[i];                  }                  index++;              }                 stream.Write(msgByte,0,msgByte.Length);              stream.Flush();          }      } }

主要用的是TcpClient，NetworkStream，BitConverter.

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TcpClient client =  new  TcpClient(ip,port);  // 获取与服务器连接 NetworkStream stream = client.GetStream();  // 获取连接的流 stream.Read(buf,0,lenght);  // 读取至buf stream.Write(buf,0,lenght);  // 写至buf BitConverter.GetBytes(data);  // 用于将整数转为字节 BitConverter.ToInt32(data,0);  // 用于将字节转为整数 stream.Flush();  // 将流中缓存发出，而不等候 stream.Close();  // 关闭流 client.Close();  // 关闭连接

第三部分 protobuf-net

翻墙下载安装：http://code.google.com/p/protobuf-net/

数据结构编译成dll：

先新建解决方案，新建库，添加下载的full/unity/dll。具体代码如下：

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using  System; using  ProtoBuf;   namespace  CSProtoData {      [ProtoContract]      public  class  Head      {          [ProtoMember(1)]          public  Int32 DataType {  get ;  set ; }          [ProtoMember(2)]          public  Int64 DataDate {  get ;  set ; }          [ProtoMember(3)]          public  byte [] DataContent {  get ;  set ; }      }        [ProtoContract]      public  class  Number      {          [ProtoMember(1)]          public  Int32 Index {  get ;  set ; }          [ProtoMember(2)]          public  Int64 Value {  get ;  set ; }      }        public  class  Board      {          [ProtoMember(1)]          public  Int64 Rank {  get ;  set ; }          [ProtoMember(2)]          public  string  TargetName {  get ;  set ; }          [ProtoMember(3)]          public  Int64 Number {  get ;  set ; }      }        public  class  Request      {          [ProtoMember(1)]          public  string  DataType {  get ;  set ; }          [ProtoMember(2)]          public  Int64 DataDate {  get ;  set ; }          [ProtoMember(3)]          public  Int32 Start {  get ;  set ; }          [ProtoMember(4)]          public  Int32 End {  get ;  set ; }      } }

编译完后，生成dll下面马上用到（同时也要拖放到unity/assets下）。

第三部分 下

因为protobuf-net的序列化和反序列化用的是jit，ios不支持jit，所以需采用编译成dll的方式来解决问题：

vs中，新建命令行程序，添加protobuf-net/full/unity/dll，添加刚生成的dll，代码如下：

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using  System; using  ProtoBuf; using  ProtoSerializer; using  CSProtoData;   namespace  ProtoSerializer {      class  MainClass      {          public  static  void  Main( string [] args)          {              var  model = ProtoBuf.Meta.TypeModel.Create();                model.Add( typeof (Head),  true );              model.Add( typeof (Number),  true );              model.Add( typeof (Board),  true );              model.Add( typeof (Request),  true );                model.Compile( "CSProtoSerializer" ,  "CSProtoSerializer.dll" );          }      } }

这里按运行后，会在目录下生成：CSProtoSerializer.dll，一样拖放到unity/assets下。

其中typeof()的，就是proto数据类型，在上半部分有定义的内容。

第四部分 unity代码

执行完以上步骤，unity/assets下应该有这么几个dll：

protobuf-net/full/unity/dll

proto的data的dll（第三部分）

data的序列化的dll（第三部分下，运行后生成的那个）

还有用于tcp连接的dll（第二部分）

那么实际在unity当中调用的代码则是：

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using  UnityEngine; using  System.Collections; using  TcpConnector; using  ProtoBuf; using  CSProtoData; using  System.IO;   public  class  testTcp : MonoBehaviour {        // Use this for initialization      void  Start () {          Connector conn =  new  Connector();          bool  result = conn.Connect( "127.0.0.1" ,17093);          Debug.Log(result);            Head head= new  Head{};          head.DataType = 2;          head.DataDate = 201407312;            MemoryStream memStream =  new  MemoryStream();          ProtoBuf.Serializer.Serialize<CSProtoData.Head>(memStream, head);          byte [] x = memStream.ToArray();            conn.Write(1,x);          conn.Write(1,x);      }            // Update is called once per frame      void  Update () {                } }

新建个script，随便挂在比如camara的组件里即可。

也不知道这到底行不行，到真正工作中再验证一下了。