1 Protobuf簡(jiǎn)介

Google Protocol Buffer( 簡(jiǎn)稱 Protobuf)是Google公司內(nèi)部的混合語(yǔ)言數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，他們主要用于RPC系統(tǒng)和持續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

2 Protobuf 應(yīng)用場(chǎng)景

Protocol Buffers 是一種輕便高效的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，可以用于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)串行化，或者說(shuō)序列化。它很適合做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或RPC數(shù)據(jù)交換格式。可用于通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域的語(yǔ)言無(wú)關(guān)、平臺(tái)無(wú)關(guān)、可擴(kuò)展的序列化結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)格式。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Protobuf的功能類(lèi)似于XML，即負(fù)責(zé)把某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息，以某種格式保存起來(lái)。主要用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸協(xié)議等使用場(chǎng)景。

3 Protobuf 優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

• 性能好/效率高時(shí)間維度：XML,JSON格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化和反序列化時(shí)性能差?？臻g維度：XML,JSON格式為了可讀性，必然在進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)消耗空間。整體而言，Protobuf以高效的二進(jìn)制方式存儲(chǔ)，比XML小3到10倍，快20到100倍。
• 代碼生成機(jī)制代碼生成機(jī)制能夠極大解放開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)數(shù)據(jù)協(xié)議解析過(guò)程的時(shí)間，提高工作效率；于開(kāi)發(fā)者維護(hù)和迭代。
• 支持“向后兼容”和“向前兼容”
• 支持多種編程語(yǔ)言Protobuf不僅僅Google開(kāi)源的一個(gè)數(shù)據(jù)協(xié)議，還有很多種語(yǔ)言的開(kāi)源項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)

• 可讀性較差為了提高性能，Protobuf采用了二進(jìn)制格式進(jìn)行編碼。二進(jìn)制格式編碼對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，是沒(méi)辦法閱讀的。在進(jìn)行程序調(diào)試時(shí)，比較困難。對(duì)于可讀性要求高的數(shù)據(jù)報(bào)文程序就不建議使用。
• 缺乏自描述Protobuf是通過(guò)二進(jìn)制格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，開(kāi)發(fā)者面對(duì)二進(jìn)制格式的Protobuf，沒(méi)有辦法知道所對(duì)應(yīng)的真實(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此在使用Protobuf協(xié)議傳輸時(shí)，必須配備對(duì)應(yīng)的proto配置文件。

Protobuf3 語(yǔ)法指南:
https://colobu.com/2017/03/16/Protobuf3-language-guide

4 Go語(yǔ)言中的編程實(shí)現(xiàn)

4.1 安裝protobuf編譯器

使用release版本下載地址:

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

方式一:

下載對(duì)應(yīng)平臺(tái)的二進(jìn)制文件,配置環(huán)境變量即可

image.png

方式二

由于我本機(jī)下載二進(jìn)制文件太慢,這里使用編譯安裝

Ubuntu 安裝(如果是centos直接將apt-get改為yum,如果是alpine將apt-get install 改為apk add)

4.2 安裝go插件 protoc-gen-go

• proto:實(shí)現(xiàn)了對(duì)編碼，解碼等,在后面會(huì)用到。
• protoc-gen-go: 編譯器插件:生成Go源文件。

# 下載go get  -u -v github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go# 安裝cd $GOPATH/src/github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go/ go install

此時(shí)會(huì)在$GOPATH/bin/生成二進(jìn)制文件

ls  $GOPATH/bin/protoc-gen-go/home/jinchunguang/go/bin/protoc-gen-go

5 使用Protobuf的步驟

5.1 編寫(xiě)proto文件

# 創(chuàng)建項(xiàng)目目錄mkdir -pv protobuf-app/pbcd protobuf-app#  使用go modgo mod init protobuf-app# 編寫(xiě)協(xié)議文件touch pb/person.protovim pb/person.proto

person.proto文件內(nèi)容

syntax = "proto3";package pb;message Person {    string Name = 1;    int32 Age = 2;    string From = 3;}

5.2 生成協(xié)議文件

protoc --proto_path=./pb --go_out=./pb ./pb/person.proto

此時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)多了一個(gè)person.pb.go,這個(gè)就是生成的的協(xié)議文件

tree.├── go.mod└── pb    ├── person.pb.go    └── person.proto1 directory, 3 files

5.3 測(cè)試

下載編碼解碼庫(kù),也可以不下載,運(yùn)行時(shí)go mod會(huì)自動(dòng)解決依賴.

go get -u -v github.com/golang/protobuf/proto

main.go

執(zhí)行程序

image.png

6 使用protobuf實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的Tcp通訊

6.1 新建proto文件 message.proto

文件內(nèi)容

syntax = "proto3";package pb;message Message{    string message = 1;    int32 length = 2;}

生成協(xié)議文件

protoc --proto_path=./pb --go_out=./pb ./pb/message.proto

6.2 新建立srv目錄,添加 client,server 目錄并且新建對(duì)應(yīng)的go程序

client.go

server.go

6.3 測(cè)試

啟動(dòng)服務(wù):

go run server.go

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