Protobuf是什么

欢迎来到protocol buffer的开发者指南文档，一种语言无关、平台无关、扩展性好的用于通信协议、数据存储的结构化数据串行化方法。本文档面向希望使用protocol buffer的Java、C++或Python开发者。这个概览介绍了protocol buffer，并告诉你如何开始，你随后可以跟随编程指导深入了解protocol buffer编码方式。API参考文档同样也是提供了这三种编程语言的版本，不够协议语言和样式指导都是编写 .proto 文件。

什么是protocol buffer

ProtocolBuffer是用于结构化数据串行化的灵活、高效、自动的方法，有如XML，不过它更小、更快、也更简单。你可以定义自己的数据结构，然后使用代码生成器生成的代码来读写这个数据结构。你甚至可以在无需重新部署程序的情况下更新数据结构。

他们如何工作

你首先需要在一个 .proto 文件中定义你需要做串行化的数据结构信息。每个ProtocolBuffer信息是一小段逻辑记录，包含一系列的键值对。这里有个非常简单的 .proto 文件定义了个人信息:

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 phone=4;
}

有如你所见，消息格式很简单，每个消息类型拥有一个或多个特定的数字字段，每个字段拥有一个名字和一个值类型。值类型可以是数字(整数或浮点)、布尔型、字符串、原始字节或者其他ProtocolBuffer类型，还允许数据结构的分级。你可以指定可选字段，必选字段和重复字段。你可以在proto.html找到更多关于如何编写 .proto 文件的信息。

一旦你定义了自己的报文格式(message)，你就可以运行ProtocolBuffer编译器，将你的 .proto 文件编译成特定语言的类。

为什么不用XML?

ProtocolBuffer拥有多项比XML更高级的串行化结构数据的特性，ProtocolBuffer：

    更简单
    小3-10倍
    快20-100倍
    更少的歧义
    可以方便的生成数据存取类 

例如，让我们看看如何在XML中建模Person的name和email字段:

<person>
    <name>John Doe</name>
    <email>jdoe@example.com</email>
</person>

对应的ProtocolBuffer报文则如下:

ProtocolBuffer的文本表示
这不是正常时使用的二进制数据

person {
    name: "John Doe"
    email: "jdoe@example.com"
}

当这个报文编码到ProtocolBuffer的二进制格式时(上面的文本仅用于调试和编辑)，它只需要28字节和100-200ns的解析时间。而XML的版本需要69字节(除去空白)和 5000-10000ns的解析时间。