Protobuf是什么
Protobuf實際是一套類似Json或者XML的數據傳輸格式和規范，用于不同應用或進程之間進行通信時使用。通信時所傳遞的信息是通過Protobuf定義的message數據結構進行打包，然后編譯成二進制的碼流再進行傳輸或者存儲。
Protobuf的優點
相比較而言，Protobuf有如下優點：
- 足夠簡單
- 序列化后體積很小:消息大小只需要XML的1/10 ~ 1/3
- 解析速度快:解析速度比XML快20 ~ 100倍
- 多語言支持
- 更好的兼容性,Protobuf設計的一個原則就是要能夠很好的支持向下或向上兼容
如何安裝使用Protobuf
安裝
使用Python的話簡便的安裝方法如下
pip install protobuf # 安裝protobuf庫
sudo apt-get install protobuf-compiler # 安裝protobuf編譯器
如果自己編譯安裝的話可以參考git上安裝指導，雖然寫得不清楚:)
使用
使用Protobuf有如下幾個步驟：
- 定義消息
- 初始化消息以及存儲傳輸消息
- 讀取消息并解析
下面以一個實際的例子來說明如何使用Protobuf，先展示出項目的實際目錄結構：
.
├── my
│ ├── helloworld_pb2.py
│ ├── helloworld_pb2.pyc
│ └── __init__.py
├── mybuffer.io
├── my.helloworld.proto
├── reader.py
└── writer.py
定義消息
Protobuf的消息結構是通過一種叫做Protocol Buffer Language的語言進行定義和描述的，實際上Protocol Buffer Language分為兩個版本，版本2和版本3，默認不聲明的情況下使用的是版本2，下面以版本2為來舉個栗子, 假設我們定義了文件名為my.helloworld.proto的文件，如下：
package my;
message helloworld
{
required int32 id = 1;
required string str = 2;
optional int32 wow = 3;
}
然后我們需要使用protoc進行編譯
protoc -I=./ --python_out=./ ./my.helloworld.proto
- -I: 是設定源路徑
- --python_out: 用于設定編譯后的輸出結果，如果使用其它語言請使用對應語言的option
- 最后一個參數是你要編譯的proto文件
現在已經定義好了消息的數據結構，接下來看下如何使用
消息初始化和存儲傳輸
我們來通過writer.py來初始化消息并存儲為文件，代碼如下：
from my.helloworld_pb2 import helloworld
def main():
hw = helloworld()
hw.id = 123
hw.str = "eric"
print hw
with open("mybuffer.io", "wb") as f:
f.write(hw.SerializeToString())
if __name__ == "__main__":
main()
執行writer.py之后就會將序列化的結果存儲在文件mybuffer.io中，然后看下如何讀取
消息讀取與解析
我們通過reader.py來讀取和解析消息，代碼如下：
from my.helloworld_pb2 import helloworld
def main():
hw = helloworld()
with open("mybuffer.io", "rb") as f:
hw.ParseFromString(f.read())
print hw.id
print hw.str
if __name__ == "__main__":
main()
