pb介紹

1、ProtocolBuffers的應(yīng)用與分析明塵1ProtocolBuffers的介紹ProtocolBuffers是一種用于序列化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的機(jī)制，它具有靈活、高效、自動(dòng)化的特點(diǎn)。類(lèi)似于XML，但是比XML更小巧、快捷、簡(jiǎn)單。在Google幾乎所有它內(nèi)部的RPC協(xié)議和文件格式都是采用PB。PB具有以下特點(diǎn)：1.平臺(tái)無(wú)關(guān)、語(yǔ)言無(wú)關(guān)2.高性能比XML塊20100倍3.體積小比XML小310倍4.使用簡(jiǎn)單5.兼容性好在這里，我做了個(gè)小實(shí)驗(yàn)，將

2、一個(gè)29230KB的自定義格式的文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PB和XML：PBXML轉(zhuǎn)換后的大小21011KB43202KB解析時(shí)間（100次循環(huán)）18610ms169251ms完成解析所寫(xiě)代碼行數(shù)1行50行與官方說(shuō)法的差距，主要可能是因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)景不同，我的測(cè)試數(shù)據(jù)中字段比較長(zhǎng)表1：PB與XML的實(shí)驗(yàn)比較可見(jiàn)，PB作為一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)協(xié)議，在時(shí)間、空間上都有一定的優(yōu)勢(shì)。2ProtocolBuffers的簡(jiǎn)單應(yīng)用2.1創(chuàng)建流程2.1.1定義一個(gè).pro

3、to文件新建一個(gè)文件，命名為addressbook.proto，內(nèi)容如下：123456789packagetutial命名空間optionjava_package=“com.example.tutial“生成文件的包名optionjava_outer_classname=“AddressBookProtos“類(lèi)名messagePerson要描述的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)requiredstringname=1required表示這個(gè)字段不能為空req

4、uiredint32id=2等號(hào)后面的內(nèi)容為數(shù)字別名PB通過(guò)這樣一種方式保證了數(shù)據(jù)安全性，一旦數(shù)據(jù)構(gòu)建完畢，將無(wú)法再對(duì)其進(jìn)行修改。拿PhoneNumber這個(gè)類(lèi)來(lái)說(shuō)，對(duì)成員變量number、type賦值，需要以如下方式來(lái)進(jìn)行：1234567PhoneNumber.Builderbuilder=PhoneNumber.newBuilder()調(diào)用setter賦值，setter返回了this，所以可以鏈?zhǔn)奖硎鯾uilder.setNumbe

5、r(“111“).setType(1)賦值完成后，調(diào)用Builder的build方法，將返回PhoneNumber對(duì)象PhoneNumberphoneNumber=builder.build()構(gòu)建完成后，可以調(diào)用writeTo方法，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)流中。2.3反序列化及分析一行代碼便能完成反序列化：1AddressBooklist=AddressBook.parseFrom(inputStream或buffer)背后PB做了很多事情：1

6、.根據(jù)inputStream或者buffer去構(gòu)造一個(gè)CodedInputStream；2.然后使用生成代碼中的mergeFrom方法，去解析二進(jìn)制數(shù)據(jù)：首先調(diào)用CodedInputStream的readTag，也就是從中取得key值（int類(lèi)型），然后通過(guò)swtich塊來(lái)往對(duì)象中賦值（PB采用了Base128Varints的方式來(lái)編碼這個(gè)數(shù)字，后面會(huì)介紹這種方式的）。3.將數(shù)據(jù)解析完成后，會(huì)調(diào)用build()方法，將構(gòu)建好的對(duì)象返回。

7、3message的編碼特點(diǎn)PB之所以解析速度快、所占體積小，很大程度上是由它序列化的編碼特點(diǎn)來(lái)決定的。3.1Base128VarintsPB采用了Base128Varints來(lái)變長(zhǎng)編碼整數(shù)：1.變長(zhǎng)編碼的整數(shù)，它可能包含多個(gè)byte，對(duì)于每個(gè)byte的8位，其中后7位表示數(shù)值，最高的一位表示是否還有還有另一個(gè)byte，0表示沒(méi)有，1表示有；2.越前面的byte表示數(shù)值的低位，越后面的byte表示數(shù)值的高位；例子：300varints編碼

8、為：1010110000000010解釋如下：300的2進(jìn)制編碼為：000100101100按照剛才的規(guī)則，高低位顛倒，截取最后的7為放在第一個(gè)byte，則第一byte為10101100（其中最高位1表示，后續(xù)還有byte）；接著剩下的內(nèi)容放到第二個(gè)byte，為00000010（其中最高位0表示，后續(xù)無(wú)byte，這個(gè)數(shù)到這里截止了）。于是，合在一起為1010110000000010；3.2KeyValue如前所述，PB的message是