Google protobuf的安装及使用和理解

对protobuf认识，总结为以下几点：

1.  pb是一种编码方式。

之所以这么说是因为有的人认为它是协议，那就侠义化了，pb本质上就和json、xml类似，是一种编码方式，用pb编码出来的流可以套在任何现有协议里面，作为内容部分，如可以放在http的content区域，或者私有协议的content区域，外面套上(length, type, flag，seqno）等，这样就很容易实现加密压缩。有人说pb不提供加密压缩，无法使用或不好使用，其实这恰恰是它的灵活性所在，他没有限制你如何使用，你可以各种方式灵活组合。将这个content放http内容区也一样，在header里面指定mime type或添加特殊关键字即可。

2.  pb是一种tlv的实现。

早期的tlv是标准的type length value，此时没有id，后来有id了，是为了解决协议变动时的向前向后兼容性，但这个也不是pb的独创，早先已经有很多这种用法了，如今tlv的t就是tag，一般指(id, type)，length则是个可选参数，根据type有时length是固定的，此时length可省略。

protobuf就是tlv（tag length value）编码方式的一种实现，内部就是（id, type+[length], value)的组合，有的type默认了length，此时length可省略，不定的时候就需要length，本质上就是这样，pb并不是什么很新奇的东西，其实我们很多人之前做过类似的tlv编码。

3.  pb的核心价值在于提供了一套工具，简化了多语言交互的复杂度，使得编码解码工作有了生产力。

很多中小团队也做过tlv编码，但可能只做了一种语言的编解码器，也没有提供工具，但pb提供了一组工具，支持了很多语言，支持力度比较好，一般个人或小团队做不到这个程度，有工具了其实就有生产力了，很多开发人员并不太懂这个道理，总以为你给我这个需求我就能解决，但这个解决时间在有工具和没有工具的情况下是差很多的。

4.  pb是非自描述的。

pb由于只存了（id, type,length, value)，所以并不是自描述的，对应字段的只有id，而该id的具体细节在定义文件.proto里面，脱离了proto你要理解这一段东西是有些难度的，不过也因为有了id，所以还是有一定的描述性，并不是完全不可读的，但pb的可读性比json、xml差了一个档次。很多人搞不懂为何要强调自描述可读性，特别是用c/c++语言的开发人员，总喜欢强调效率，其实效率并不是总是最迫切的，不管是编解码时间还是编码出来的字节尺寸，很多时候这都不是问题，反而可读性是问题，此时使用可读性高的json、xml等相比pb优势非常明显。

5.  pb编码效率很高，但并没用尽所有余量。

就举两个来说吧，pb里面var type类型存的是按照7位编码的，此时可能会让一个满编码的4字节变成5byte，满字节的8字节会编码为10字节，此时就不如将前面放一个描述length的字节，或者将这个长度合并在前一个描述id和type的字节里面。另一个就是float、double的存储，它并没有采取太多有效的压缩方式，事实上也是可压缩存储的。

虽然并没有把存储效率用尽，但和json、xml等文本编码方式相比，pb的编码依然是相当高效的，这是毋庸置疑的。

6.  pb依然是小众的。

说pb是小众是和json、xml相比的，xml是工业标准，json由于其足够简单，也有众多拥护者，特别是web环境中，由于js对json的天然支持，json可算是无冕之王了，如果要考虑和其他系统交互，pb相比json、xml等相差甚远，使用的时候一定要仔细考虑清楚。因为哪怕是json，对一个典型的json流编解码速度也能达到单线程30万/秒左右，大多数情况下这早就不是瓶颈了，虽然耗cpu会比pb略高一点，字节也会略多一点，但可读性，多平台兼容性远非pb可比。

 

1. 总结了一下使用的过程和方法如下：  
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6.   
7. 下载protobuf-2.3.0：  
8.     http://protobuf.googlecode.com/files/protobuf-2.3.0.zip   
9. 安装：   
10. unzip protobuf-2.3.0.zip  
11. cd protobuf-2.3.0  
12. ./configure  
13. make   
14. make check   
15. make install  
16.   
17. 结果：  
18. Libraries have been installed in:  
19.    /usr/local/lib  
20. Head files hava been installed in:  
21. /usr/local/include/google/  
22. protobuf/  
23.   
24.   
25. 开始写.proto文件：  
26. BaseMessage.proto：  
27. message MessageBase  
28. {  
29.     required int32 opcode = 1;  
30.     // other: sendMgrId, sendId, recvMgrId, recvId, ...   
31. }  
32.   
33. message BaseMessage  
34. {  
35.     required MessageBase msgbase = 1;  
36. }  
37.   
38. BaseMessage.proto是其它消息proto文件的基础，以容器模块的C2S_GetContainerInfo为例：  
39. ContainerMessage.proto：  
40. import "BaseMessage.proto";  
41.   
42. message C2SGetContainerInfoMsg  
43. {  
44.     required MessageBase msgbase = 1;  
45.     optional int32 containerType = 2;  
46. }  
47.   
48. .proto文件编写规则：  
49. 1）所有消息都需要包含msgbase这项，并编号都为1，即：  
50.   required MessageBase msgbase = 1;  
51. 2）除了msgbase这项写成required外，其它所有项都写成optional。  
52.   
53. 编译 .proto 文件  
54. protoc -I=. --cpp_out=. BaseMessage.proto  
55. protoc -I=. --cpp_out=. ContainerMessage.proto  
56. 生成BaseMessage.pb.h、BaseMessage.pb.cc  
57.     ContainerMessage.pb.h、ContainerMessage.pb.cc  
58. 将它们添加到工程文件中。  
59.   
60. 编写C++代码：  
61. 1）发送消息：  
62. C2SGetContainerInfoMsg msg;  
63. msg.mutable_msgbase()->set_opcode(C2S_GetContainerInfo);  
64. msg.set_containertype(1);  
65. std::string out = msg.SerializeAsString();  
66. send(sockfd, out.c_str(), out.size(), 0);  
67. 2）接收消息  
68. char buf[MAXBUF + 1];  
69. int len;  
70. bzero(buf, MAXBUF + 1);  
71. len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);  
72. if (len > 0)  
73. {  
74.     printf("%d接收消息成功:'%s'，共%d个字节的数据/n",  
75.             new_fd, buf, len);  
76.   
77.     BaseMessage baseMsg;  
78.     std::string data = buf;  
79.     baseMsg.ParseFromString(data);  
80.   
81.     int opcode = baseMsg.mutable_msgbase()->opcode();  
82.   
83.     printf("opcode=%d/n", opcode);  
84.   
85.     switch (opcode)  
86.     {  
87.     case C2S_GetContainerInfo:  
88.     {  
89.         C2SGetContainerInfoMsg msg;  
90.         msg.ParseFromString(data);  
91.   
92.         printf("containerType=%d/n", msg.containertype());  
93.   
94.         break;  
95.     }  
96.     default:  
97.     {  
98.         break;  
99.     }  
100.     }  
101. }  
102. else  
103. {  
104.     if (len < 0)  
105.         printf("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是'%s'/n",  
106.              errno, strerror(errno));  
107.     close(new_fd);  
108.     return -1;  
109. }  
110.   
111.   
112. 编译C++代码：  
113. Need to link lib:  
114. protobuf  
115. pthread  
116.   
117.   
118. 参考：   
119. 1，http://www.360doc.com/content/10/0822/16/11586_47942017.shtml   
120. 2，http://code.google.com/p/protobuf/