Protobuf3 使用、入门教程及Demo_protobuf3 demo

Protobuf简介

​ 简单设计协议， 通过自带工具转换成为对应的语言代码， 协议是二进制协议， 设计时只需要描述各个类的关系， 简单明了

用法：

• 设计协议是在fileName.proto文件中， 其中fileName是自己定义， 在通过protoc转换成为对应的代码。

• 关键字：

  • message 表示一个消息体， 相当于一个类。
  • 每个message中都有对应的变量， 每个变量有个对应的编号， 每个message内不同变量的编号不能重复。
  • 新版本的protobuf没有了required， optional等说明关键字， 都默认为optional

• 基本语法

  //指定版本 使用protobuf3
  syntax = "proto3";
  
  message Account {
  	//账号
  	uint64 ID = 1;
  	//名字
  	string name = 2;
  	//密码
  	string password = 3;
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11

  ​ 语法很简单， 上面例子就是指定使用protob3， 然后定义了一个Account类， 里面包含ID， name, password， 对应的类型是 uint64， string， string。

  ​ 所以基本的语法规则跟C++类似。 只不过多了后面变量的编号。

• 生成代码：

  需要生成什么语言的代码需要直接指定，例如C++

  protoc --cpp_out=./ project.proto

  protoc是工具名， 可以直接运行的命令。

  --cpp_out是参数， 指定生成C++代码， =后面指定生成的目录。

  project.proto是定义的文件。

  一共会生成两个文件。 project.pb.h 和 project.pb.cc

  其中有生成的Account类中有这几个设置属性的方法

  void clear_name();
  static const int kNameFieldNumber = 2;
  const std::string& name() const;
  void set_name(const std::string& value);
  void set_name(std::string&& value);
  void set_name(const char* value);
  void set_name(const char* value, size_t size);
  std::string* mutable_name();
  std::string* release_name();
  void set_allocated_name(std::string* name);
  
  // string password = 3;
  void clear_password();
  static const int kPasswordFieldNumber = 3;
  const std::string& password() const;
  void set_password(const std::string& value);
  void set_password(std::string&& value);
  void set_password(const char* value);
  void set_password(const char* value, size_t size);
  std::string* mutable_password();
  std::string* release_password();
  void set_allocated_password(std::string* password);
  
  // uint64 ID = 1;
  void clear_id();
  static const int kIDFieldNumber = 1;
  ::PROTOBUF_NAMESPACE_ID::uint64 id() const;
  void set_id(::PROTOBUF_NAMESPACE_ID::uint64 value);
  
  
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19
  20
  21
  22
  23
  24
  25
  26
  27
  28
  29
  30

  及get/set方法。

  可以直接操作该类的属性。

• 使用该代码

  • 在要使用的代码中包含此头文件project.pb.h

    直接使用该对象即可。编译的时候需要把project.pb.cc编译， 并在链接的时候链接动态链接库 libprotobuf.so

• demo

  #include <iostream>
  #include <string>
  #include "project.pb.h"
  
  
  int main()
  {
  	Account account;
  	account.set_id(1000);
  	account.set_name("name");
  	account.set_password("password");
  
  	//序列化
  	std::string s = account.SerializeAsString();
  	if(s.size() == 0) {
  		std::cout << "error in SerializeAsString" << std::endl;
  	}
  	Account nAccount;
      //反序列化
  	if(nAccount.ParseFromString(s)) {
  		std::cout << nAccount.id() << std::endl;
  		std::cout << nAccount.name() << std::endl;
  		std::cout << nAccount.password() << std::endl;
  	} else {
  		std::cout << "error in ParseFromString" << std::endl;
  	}
  
  	return 0;
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18
  19
  20
  21
  22
  23
  24
  25
  26
  27
  28
  29

• 编译

  project.pb.cc也需要编译， 如果是工程中， 可以单独编译， 由于只有一个文件所以就放到一块编译了g++ demo.cpp project.pb.cc -lprotobuf -o main

  输出结果为：

  1000

  name

  password

更复杂的demo

• message的嵌套

  message就像类一样， 所以它也是可以嵌套的。

  可以直接在message内写， 也可以在外部写， 但是要注意的是， 一个message内的编号不能重复。

  所以令写一个message会节省编号。

  节省编号的所有是节省空间。 前15号（0~15）用一个字节， 后面以此类推， 两个三个字节， 所以前15编号比较珍贵。

• demo

  //指定版本 使用protobuf3
  syntax = "proto3";
  
  message Account {
  	//账号
  	uint64 ID = 1;
  	//名字
  	string name = 2;
  	//密码
  	string password = 3;
  	//宠物狗
  	Dog dog = 4;
  }
  
  message Dog {
  	string name = 0;
  	bool sex = 1;
  }
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  13
  14
  15
  16
  17
  18

  还有几个比较重要的方法

  set_allocated_dog dog不是必须的， 是类的名字。 可以是其他的名字

  • 参数是一个对应类型的指针， 调用这个函数， 它会自动释放这个指针的对象， 所以不需要delete， 否则会段错误。
  • 再次调用这个参数时， 如果之前已经设置过参数， 那么再次调用的时候会之前设置的属性删除， 并且delete越来的对象。 在设置成新的属性。

  除了这些方法之外还有一些clear之类的方法， 需要可以看文档或者给的头文件。

oneof

oneof 是设置多个属性中的一个， 例如， 我的宠物可以是狗， 也可以是猫， 但是每个人只有一个的话。 设置两个占的空间就有点大。 因此只需要有一个就够了， 所以这个oneof就像union一样。

//指定版本 使用protobuf3
syntax = "proto3";

message Account {
	//账号
	uint64 ID = 1;
	//名字
	string name = 2;
	//密码
	string password = 3;
	//宠物
	oneof pet {
		Dog dog = 4;
		Cat cat = 5;
	}
}

message Dog {
	string name = 1;
	bool sex = 2;
}

message Cat {
	string name = 1;
	//属性可以与Dog不同
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

• 方法
  • has_cat 或者 has_dog 方法用于检测是否有cat/dog
  • 添加cat和dog直接用原来的方法添加即可。 但是当添加dog的时候会自动删除cat， 反之亦然。