Protocol Buffers学习笔记

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本文介绍Protocol Buffers在Java中的应用，包括定义数据结构、编译生成Java代码及在网络通信中的实例。Protocol Buffers是Google提供的高效二进制数据格式。

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Protocol Buffers学习笔记

1. 简介

Protocol Buffers是google发明的一种数据交换格式，独立于语言，独立于平台。与其他的数据交换格式有所不同，Protocol Buffers是一种二进制的格式，因此在网络传输的时候效率更高，相对于json它的文件体积更小，相对于xml，它的解析速度更快。

作为一种效率和兼容性都很优秀的二进制数据传输格式，可以用于网络传输、配置文件、数据存储等领域。

2. 在java中的使用

2.1 新建test.proto文件

syntax = "proto2";

package tutorial;

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

message Person {
  required string name = 1;
  required int32 id = 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 phones = 4;
}

message AddressBook {
  repeated Person people = 1;
}

2.2 编译protot文件

下载编译器：

https://github.com/google/protobuf/releases

一般在每个发布版本的protoc-{版本号}-{平台}.zip压缩包里面包含对应的编译器。由于LZ用的是win系统，故下载了protoc-3.6.1-win32.zip，解压之后在bin目录下会看到一个proto.exe文件。在proto.exe所在的目录下面就可以使用protoc命令进行编译了。

protoc -I=$SRC_DIR --java_out=$DST_DIR $SRC_DIR/addressbook.proto

实例：

C:\Users\wangjun\Downloads>protoc -I=./ --java_out=./ ./test.proto

编译成功后会在当前目录下生成对用的java文件：

C:\Users\wangjun\Downloads\com\example\tutorial\AddressBookProtos.java

2.3 在项目中使用编译好的java文件

新建一个java工程，目录结构如下：

com
    ├─example
    │  └─tutorial
    │          AddressBookProtos.java
    │
    └─wangjun
        └─protoc
                Client.java
                Constants.java
                Server.java

导入protobuf-java-3.5.1.jar(LZ使用的是此版本，读者请自行下载适用版本)。此包可以对ProtocolBuffer消息进行序列化和反序列化。

编写实例代码：

1）Constants.java

package com.wangjun.protoc;

public class Constants {

    public static final int PORT = 9988;
}

2）Server.java

package com.wangjun.protoc;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

import com.example.tutorial.AddressBookProtos;
import com.google.protobuf.ByteString;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(Constants.PORT);
        System.out.println("server started...");
        Socket socket = ss.accept();
        System.out.println("a client connected!");
        //从输入流中解析出Person对象
        AddressBookProtos.Person person = AddressBookProtos.Person.parseFrom(ByteString.readFrom(socket.getInputStream()));
        if(person != null) {
            System.out.println("server received data:\n" + person.toString());
        }
    }

}

3）Client.java

package com.wangjun.protoc;

import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

import com.example.tutorial.AddressBookProtos;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Socket socket = new Socket("localhost", Constants.PORT);
        //构造一个Person对象
        AddressBookProtos.Person person = AddressBookProtos.Person.newBuilder().setName("zhangsan")
                .setId(20).setEmail("zhangsan@xxxmail.com").build();
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //将Person对象写到输出流中
        os.write(person.toByteArray());
        os.flush();
        //这里注意一定要关闭流，否则服务端会报错
        os.close();
        System.out.println("client send person");
    }

}

2.4 测试

先运行server。

server started...

再运行client。

client send person

server端已经接收到消息。

server started...
a client connected!
server received data:
name: "zhangsan"
id: 20
email: "zhangsan@xxxmail.com"

至此java中使用ProtocolBuffer的实例就完成了。

参考：

官方文档 https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/javatutorial

Java中使用Protocol Buffer https://blog.youkuaiyun.com/yubo_725/article/details/52219489