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protobuf学习详解

1.根据proto文件生成 java文件

  1. 安装protoc命令
    下载地址:​​https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases​​如果想快捷使用,请配置相关的环境变量
  2. 执行以下命令,可以保存为脚本一件执行
protoc --proto_path=E:\github\java-interview\java-learn\src\main\java\com\hsm\java\serialize\protobuf --java_out=E:\github\java-interview\java-learn\src\main\java  E:\github\java-interview\java-learn\src\main\java\com\hsm\java\serialize\protobuf\*.proto
  • protoc :命令
  • --proto_path:proto文件路径
  • --java_out:java文件保存地址
  • *.proto:需要生成的文件
  1. idea插件
    尝试了很多的方式,都以失败告终。有兴趣的可以自己再尝试以下

2. 使用

  1. NettyMessageProToBuf.proto
syntax = "proto3";
option java_package = "com.hsm.java.serialize.protobuf";
option java_outer_classname = "NettyMessage";

message NettyMessageProToBuff{
string requestId = 1;
int32 msgType = 2;
string data = 3;
}

将文件放到目录下,执行脚本就可以生成对应的java文件到目录下

  1. 使用
@Slf4j
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InvalidProtocolBufferException {
NettyMessage.NettyMessageProToBuff.Builder builder = NettyMessage.NettyMessageProToBuff.newBuilder();
builder.setRequestId("q");
builder.setMsgType(1);
builder.setData("a");

NettyMessage.NettyMessageProToBuff build = builder.build();
log.info("build数据:{}" , build.toByteArray());
// NettyMessage.NettyMessageProToBuff nettyMessageProToBuff = NettyMessage.NettyMessageProToBuff.parseFrom(build.toByteArray());
//log.info("数据:{}" , JSON.toJSONString(nettyMessageProToBuff));

//这里和json序列化对比
JsonData jsonData = new JsonData();
jsonData.setRequestId("q");
jsonData.setMsgType(1);
jsonData.setData("a");
log.info("Jsondata:{}" , JSON.toJSONString(jsonData).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
}

对比数据结果:

build数据:[10, 1, 113, 16, 1, 26, 1, 97]
Jsondata:[123, 34, 100, 97, 116, 97, 34, 58, 34, 97, 34, 44, 34, 109, 115, 103, 84, 121, 112, 101, 34, 58, 49, 44, 34, 114, 101, 113, 117, 101, 115, 116, 73, 100, 34, 58, 34, 113, 34, 125]

可以明显看到json格式后的二进制文件比 protobuf文件大很多

3. protobuf为何这么快

​​参考博客​​

protobuf采用编号的形式,将字段名省去,通过编号的方式与数据一一对应。编号用tag表述

二进制格式就是 tag|value tage|value

每个消息项前面都会有对应的tag,才能解析对应的数据类型,表示tag的数据类型也是Varint。

  • tag的计算方式: (field_number << 3) | wire_type

每种数据类型都有对应的wire_type:

Wire Type

Meaning Used For

0

Varint int32, int64, uint32, uint64, sint32, sint64, bool, enum

1

64-bit fixed64, sfixed64, double

2

Length-delimited string, bytes, embedded messages, packed repeated fields

3

Start group groups (deprecated)

4

End group groups (deprecated)

5

32-bit fixed32, sfixed32, float

比如下面数据

message NettyMessageProToBuff{
string requestId = 1; //q
int32 msgType = 2;//1
string data = 3;//a
}

对应的tag分别为:

  • 1 <<<3 | 2 = 10
  • 2 <<<3 | 0 = 16
  • 3 <<<3 | 2 = 26

另外string 类型不确定字符长度,所以需要一个长度标识位,最终的结果为 build数据:[10, 1, 113, 16, 1, 26, 1, 97]




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