高性能服务器系列-第三章 Protobuf封装(C++/C#/Go)

huiyue2007

已于 2023-12-22 00:56:06 修改

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分类专栏： c++ 高性能服务器架构文章标签：服务器 c++ c#

于 2023-12-21 20:34:14 首次发布

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高性能服务器系列-第三章 Protobuf封装(C++/C#/Go)

前言

Protocol Buffers，是Google公司开发的一种数据描述语言，类似于XML能够将结构化数据序列化，可用于数据存储、通信协议等方面。它不依赖于语言和平台并且可扩展性极强。数据在网络上传输，通常需要对数据进行编、解码。，ProtoBuf解析速度快、数据量少，数据结构丰富，支持多种编程语言，利用ProtoBuf对网络数据收发进行序列化和反序列化处理是一个比较好的方案。

一、Protobuf数据定义示例

在这里插入图片描述

基本类型：bool、uint32、int32、string、Float、Double定义和赋值较简单，不做特别介绍。
protobuf里的string/bytes在C++接口里实现上都是std::string，不过对于string格式，会有一个utf-8格式的检查，当在确定字段编码格式后直接使用bytes，减少utf8编码的判断，效率上会有提高。同时如果数据中包含中文，如果用string出现乱码时，可采用bytes。
数组类型的数据采用repeated进行定义:

repeated string friends = 8;

介绍一下repeated类型的数据处理
c++：

testMsgRsp.add_friends("aa");
testMsgRsp.add_friends("bb");

C#：

msg_TestMsg.friends.Add("A");
msg_TestMsg.friends.Add("B");

数据结构类型数组的数据定义和处理：

message RoleInfoStc
{	
	required uint64 UserId = 1;
	required string RoleName = 2; 
}
...
required RoleInfoStc RoleInfo = 9;

数据处理示例：
c++:

RoleInfoStc* pfriendinfos1 = testMsgRsp.add_friendinfos();
pfriendinfos1->set_userid(1);
pfriendinfos1->set_rolename("cc");

C#:

msg_TestMsg.RoleInfo = new RoleInfoStc();
msg_TestMsg.RoleInfo.RoleName = "AA";
msg_TestMsg.RoleInfo.UserId = 1;

在一个proto文件中需要引用其它文件定义的类型时，需要通过inport进行导入

二、目录说明

解压ProtobufEncap.zip，可得到如下目录结构：

Client_c#： c#写的客户端
Server_c++： c++写的服务器端，
Server_go： go语言写的服务器端（以前项目中写的，本次没有进行联调）

三、Protobuf数据编译

进入ProtoGen目录，打开Build.bat文件,如下图所示：

CS_TARGET_PATH： c# 输出目录
C_TARGET_PATH： c/c++ 输出目录
GO_TARGET_PATH： go的输出目录
在ProtoGen目录创建*.proto文件，如Msg_Test.proto，双击Build.bat可对根目录下的全部*.proto文件进行编译。

四、客户端编译

编译工具

Client_c#编译工具Microsoft Visual Studio Professional 2022
编译后运行ProtobufEncap_Client.exe文件，界面如下：

四、c++服务端编译

编译环境
LSB Version: :core-4.1-amd64:core-4.1-noarch
Distributor ID: CentOS
Description: CentOS Linux release 8.5.2111
gcc (GCC) 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-4)
g++ (GCC) 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-4)
cmake version 3.20.2
编译方法
将文件上传至centos系统，以”/xxfw/ProtobufEncap/”目录为例
cd /xxfw/ProtobufEncap/
ls
make