protubuf

protobuf序列化

protobuf是一种比json和xml等序列化工具更加轻量和高效的结构化数据存储格式，性能比json和xml真的强很多，毕竟google出品。

protobuf的原理

定义message

协议的模板
所有的message必须定义到一个文件中，且文件的后缀名为.proto。例如我们定义的bike.proto文件

• required:必须填

发送的数据

bike.proto

syntax = "proto2"; // 使用的版本package tutorial; // 生成一个包把类放进去// 申请短信请求
message mobile_request
{required string mobile = 1; // 按顺序写编号
}

编译message文件

编译语法：protoc -I=$SRC_DIR --cpp_out=$DST_DIR bike.proto

SRC_DIR 表示proto文件所在的目录，cpp_out指定了生成的代码的路径， bike.proto指proto文件名。

第一步：
执行：protoc -I=./ --cpp_out=./ bike.proto
这样在当前目录生成了bike.pb.cc和bike.pb.h两个文件。

应用protobuf

• 把生成了protocol.pb.cc和protocol.pb.h加入到工程，那么接着就是调用一些API，完成序列化和反序列化。

• API说明 : API说明

• 编译生成的c++文件 -lprotobuf(链接库)

g++  -std=c++11   example.cc bike.pb.cc -lprotobuf

Message 基本用法

模拟客户端组包发送后，服务端拆包解析数据

mian.cc

执行结果

• 从结果可以看出，手机号为11位，但是序列化后的数据为13位，则多添加了两位数据，分别是：标识号，字节长度。验证了上方protobuf的原理图。

源码：

#include <iostream>
#include <string>
#include "bike.pb.h"using namespace std;
using namespace tutorial; // 写上包的名称int main(void)
{std::string data; // 存储序列化的消息// 客户端发送请求{// 客户端发送手机号码mobile_request mr;mr.set_mobile("18684518289");mr.SerializeToString(&data); // 把序列化后的数据放入data中cout << "序列化后的数据[" << data.length() << "]: " << data << endl;cout << "标识号为:" << (int)(*data.c_str()) << endl;cout << "字节长度为:" << (int)(*(data.c_str() + 1)) << endl;// 客户端发送data  send(sockfd, data.c_str(), data.length());}cout<<"-------------------------"<<endl;// 服务器端接受请求{// receive(sockfd, data, ...);//  服务器解析数据mobile_request mr;mr.ParseFromString(data);cout << "客户端手机号码: " << mr.mobile() << endl;}return 0;
}

Message 嵌套使用

协议的模板
所有的message必须定义到一个文件中，且文件的后缀名为.proto。例如我们定义的bike.proto文件

• optional:可选的
• repeated:可重复的 , 相当于可以一个数组

发送的数据

bike.proto

syntax = "proto2"; // 使用的版本package tutorial; // 生成一个包把类放进去// 成员变量依次赋值1,2,3,4,5,6,......// 充值查询响应
message list_account_records_response
{required int32   code   = 1;    // 响应代号optional string  desc   = 2;    // 验证码message account_record{required int32  type      = 1; // 0 : 骑行消费,  1 : 充值, 2 : 退款required int32  limit     = 2; // 消费或者充值金额required uint64 timestamp = 3; // 记录发生时的时间戳}// 表示内部有3个可重复记录repeated account_record records = 3;
}

main.cc

执行结果

模拟客户端组包发送后，服务端拆包解析数据

源码：

#include "bike.pb.h"
#include <string>
#include <iostream>using namespace std;
using namespace tutorial;int main(void)
{std::string data; // 存储序列化的消息// 客户端发送请求{list_account_records_response larr;larr.set_code(200);larr.set_desc("ok");// 创建五条记录for (int i = 0; i < 5; i++){// 类型为 list_account_records_response + _ + account_recordlist_account_records_response_account_record *ar = larr.add_records(); // 增加一个account_record对象ar->set_type(0);ar->set_limit(i * 100);ar->set_timestamp(time(NULL));}printf("client recoreds size : %d\\n", larr.records_size());larr.SerializeToString(&data);// 组包// 客户端发送data  send(sockfd, data.c_str(), data.length());}// 服务器端接受请求{//receive(sockfd, data, ...);list_account_records_response larr;larr.ParseFromString(data);// 拆包printf("sever recoreds size : %d\\n", larr.records_size());printf("code: %d\\n", larr.code());for (int i = 0; i < larr.records_size(); i++){// 这里通过索引拿到每个值const list_account_records_response_account_record &ar = larr.records(i);printf("limit: %d\\n", ar.limit());}}return 0;
}