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Protobuf 语法 - 史上最简教程

时间:2018-11-10 01:02:52      阅读:22      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:接口   unsigned   布尔   nio   str   枚举类   接受   require   的区别   

Protobuf 语法简明教程

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在protobuf中,协议是由一系列的消息组成的。因此最重要的就是定义通信时使用到的消息格式。

一个Protobuf 消息(对应JAVA类),由至少一个字段(对应Java类属性)组合而成。

每个Protobuf 消息的 字段 都有一定的格式。

字段格式:

限定修饰符① | 数据类型② | 字段名称③ | = | 字段编码值④ | [字段默认值⑤]

①.限定修饰符包含 required\optional\repeated

Required:

表示是一个必须字段,必须相对于发送方,在发送消息之前必须设置该字段的值,对于接收方,必须能够识别该字段的意思。发送之前没有设置required字段或者无法识别required字段都会引发编解码异常,导致消息被丢弃。

Optional:

表示是一个可选字段,可选对于发送方,在发送消息时,可以有选择性的设置或者不设置该字段的值。对于接收方,如果能够识别可选字段就进行相应的处理,如果无法识别,则忽略该字段,消息中的其它字段正常处理。---因为optional字段的特性,很多接口在升级版本中都把后来添加的字段都统一的设置为optional字段,这样老的版本无需升级程序也可以正常的与新的软件进行通信,只不过新的字段无法识别而已,因为并不是每个节点都需要新的功能,因此可以做到按需升级和平滑过渡。

Repeated:

表示该字段可以包含0~N个元素。其特性和optional一样,但是每一次可以包含多个值。可以看作是在传递一个数组的值。

②.数据类型

Protobuf定义了一套基本数据类型。几乎都可以映射到C++\Java等语言的基础数据类型.

protobuf 数据类型 描述 打包 C++语言映射
bool 布尔类型 1字节 bool
double 64位浮点数 N double
float 32为浮点数 N float
int32 32位整数、 N int
uin32 无符号32位整数 N unsigned int
int64 64位整数 N __int64
uint64 64为无符号整 N unsigned __int64
sint32 32位整数,处理负数效率更高 N int32
sing64 64位整数 处理负数效率更高 N __int64
fixed32 32位无符号整数 4 unsigned int32
fixed64 64位无符号整数 8 unsigned __int64
sfixed32 32位整数、能以更高的效率处理负数 4 unsigned int32
sfixed64 64为整数 8 unsigned __int64
string 只能处理 ASCII字符 N std::string
bytes 用于处理多字节的语言字符、如中文 N std::string
enum 可以包含一个用户自定义的枚举类型uint32 N(uint32) enum
message 可以包含一个用户自定义的消息类型 N object of class

N 表示打包的字节并不是固定。而是根据数据的大小或者长度。

例如int32,如果数值比较小,在0~127时,使用一个字节打包。

关于枚举的打包方式和uint32相同。

关于message,类似于C语言中的结构包含另外一个结构作为数据成员一样。

关于 fixed32 和int32的区别。fixed32的打包效率比int32的效率高,但是使用的空间一般比int32多。因此一个属于时间效率高,一个属于空间效率高。根据项目的实际情况,一般选择fixed32,如果遇到对传输数据量要求比较苛刻的环境,可以选择int32.

③.字段名称

字段名称的命名与C、C++、Java等语言的变量命名方式几乎是相同的。

protobuf建议字段的命名采用以下划线分割的驼峰式。例如 first_name 而不是firstName.

④.字段编码值

有了该值,通信双方才能互相识别对方的字段。当然相同的编码值,其限定修饰符和数据类型必须相同。

编码值的取值范围为 1~2^32(4294967296)。

其中 1~15的编码时间和空间效率都是最高的,编码值越大,其编码的时间和空间效率就越低(相对于1-15),当然一般情况下相邻的2个值编码效率的是相同的,除非2个值恰好实在4字节,12字节,20字节等的临界区。比如15和16.

1900~2000编码值为Google protobuf 系统内部保留值,建议不要在自己的项目中使用。

protobuf 还建议把经常要传递的值把其字段编码设置为1-15之间的值。

消息中的字段的编码值无需连续,只要是合法的,并且不能在同一个消息中有字段包含相同的编码值。

建议:项目投入运营以后涉及到版本升级时的新增消息字段全部使用optional或者repeated,尽量不实用required。如果使用了required,需要全网统一升级,如果使用optional或者repeated可以平滑升级。

⑤.默认值。

当在传递数据时,对于required数据类型,如果用户没有设置值,则使用默认值传递到对端。当接受数据是,对于optional字段,如果没有接收到optional字段,则设置为默认值。

关于import

protobuf 接口文件可以像C语言的h文件一个,分离为多个,在需要的时候通过 import导入需要对文件。其行为和C语言的#include或者java的import的行为大致相同。

关于package

避免名称冲突,可以给每个文件指定一个package名称,对于java解析为java中的包。对于C++则解析为名称空间。

关于message

支持嵌套消息,消息可以包含另一个消息作为其字段。也可以在消息内定义一个新的消息。

关于 enum

枚举的定义和Java 相同,但是有一些限制。

枚举值必须大于等于0的整数。

使用分号(;)分隔枚举变量而不是Java 语言中的逗号(,)

eg.

enum VoipProtocol

{

? H323 = 1;

? SIP = 2;

? MGCP = 3;

? H248 = 4;

}


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