protocol buffers 序列化实例

protocol buffers

1.首先是proto文件编写 addressbook.proto

package tutorial;

option java_package = "com.example.tutorial";
option java_outer_classname = "AddressBookProtos";

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

    enum PhoneType{
        MOBILE = 0;
        HOME = 1;
        WORK = 2;
    }

    message PhoneNumber{
        required string number = 1;
        optional PhoneType type = 2[default = HOME];
    }

    repeated PhoneNumber phone =  4;
}

message AddressBook{
    repeated Person person = 1;
}

2.使用protoc.exe使用proto文件生成java文件

....proto.exe --java_out=. addressbook.proto

3.测试生成的proto对应的java类

package com.example.tutorial;

import com.example.tutorial.AddressBookProtos.Person;
import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException;

import java.util.Arrays;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws InvalidProtocolBufferException {
        Person person = Person.newBuilder().setEmail("gloryfome@163.com").setName("gloryfome").setAge(23).addPhone(Person.PhoneNumber.newBuilder().setNumber("186").setType(Person.PhoneType.MOBILE).build()).build();
        System.out.println("person.toString");
        System.out.println(person.toString());
        System.out.println("序列化");
        System.out.println(Arrays.toString(person.toByteArray()));
        //反序列化
        System.out.println("反序列化");
        Person newPerson = Person.parseFrom(person.toByteArray());
        System.out.println(newPerson);
    }
}

对应的打印结果：

person.toString
name: "gloryofme"
age: 23
email: "gloryofme@163.com"
phone {
  number: "186"
  type: MOBILE
}


序列化
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:53294', transport: 'socket'
[10, 9, 103, 108, 111, 114, 121, 111, 102, 109, 101, 16, 23, 26, 17, 103, 108, 111, 114, 121, 111, 102, 109, 101, 64, 49, 54, 51, 46, 99, 111, 109, 34, 7, 10, 3, 49, 56, 54, 16, 0]
反序列化
name: "gloryofme"
age: 23
email: "gloryofme@163.com"
phone {
  number: "186"
  type: MOBILE
}

分析上面的序列化结果：

protocol buffers 使用数字压缩算法是 base 128 varints算法，小于128的数字可以用一个字节表示，而不是4个字节

使用sint32和sint64类型优化负数，采用的是zigzag编码格式( Z字形),0->0,-1->1,1->2.....类推，优化负数在计算机中首位1表示符号负数，这样会造成绝对值很小的负数表示也会是很大的值，使用zigzag后可以很好使用varints算法来减少序列化二进制数据大小

10 --> 0000 1010  --> 00001|010 --> field_number<<3|field_type --》 field_number=1,field_type=2 对应的是string--》string name = 1;

9 --->0 0001001 --》name对应value的长度为9--》“gloryofme”

之后的 103,108....101 对应的就是 g,l....e (gloryofme)

采用的是unicode编码对应的十进制数，下面是unicode编码表（a~z,A~Z,0~9）：

A-Z 的 Unicode 字符编码表
	十进制　　　 十六进制
1.“A”的 Unicode 编码为：
2.“B”的 Unicode 编码为：
3.“C”的 Unicode 编码为：
4.“D”的 Unicode 编码为：
5.“E”的 Unicode 编码为：
6.“F”的 Unicode 编码为：
7.“G”的 Unicode 编码为：
8.“H”的 Unicode 编码为：
9.“I”的 Unicode 编码为：
10.“J”的 Unicode 编码为：
11.“K”的 Unicode 编码为：
12.“L”的 Unicode 编码为：
13.“M”的 Unicode 编码为：
14.“N”的 Unicode 编码为：
15.“O”的 Unicode 编码为：
16.“P”的 Unicode 编码为：
17.“Q”的 Unicode 编码为：
18.“R”的 Unicode 编码为：
19.“S”的 Unicode 编码为：
20.“T”的 Unicode 编码为：
21.“U”的 Unicode 编码为：
22.“V”的 Unicode 编码为：
23.“W”的 Unicode 编码为：
24.“X”的 Unicode 编码为：
25.“Y”的 Unicode 编码为：
26.“Z”的 Unicode 编码为：

a-z 的 Unicode 字符编码表
	十进制　　　 十六进制
1.“a”的 Unicode 编码为：
2.“b”的 Unicode 编码为：
3.“c”的 Unicode 编码为：
4.“d”的 Unicode 编码为：
5.“e”的 Unicode 编码为：
6.“f”的 Unicode 编码为：
7.“g”的 Unicode 编码为：
8.“h”的 Unicode 编码为：
9.“i”的 Unicode 编码为：
10.“j”的 Unicode 编码为：
11.“k”的 Unicode 编码为：
12.“l”的 Unicode 编码为：
13.“m”的 Unicode 编码为：
14.“n”的 Unicode 编码为：
15.“o”的 Unicode 编码为：
16.“p”的 Unicode 编码为：
17.“q”的 Unicode 编码为：
18.“r”的 Unicode 编码为：
19.“s”的 Unicode 编码为：
20.“t”的 Unicode 编码为：
21.“u”的 Unicode 编码为：
22.“v”的 Unicode 编码为：
23.“w”的 Unicode 编码为：
24.“x”的 Unicode 编码为：
25.“y”的 Unicode 编码为：
26.“z”的 Unicode 编码为：

0-9 的 Unicode 字符编码表
	十进制　　　 十六进制
1.“0”的 Unicode 编码为：
2.“1”的 Unicode 编码为：
3.“2”的 Unicode 编码为：
4.“3”的 Unicode 编码为：
5.“4”的 Unicode 编码为：
6.“5”的 Unicode 编码为：
7.“6”的 Unicode 编码为：
8.“7”的 Unicode 编码为：
9.“8”的 Unicode 编码为：
10.“9”的 Unicode 编码为：