protobuf 语法与 protocol-buffers 的使用

前言

protocol-buffers 是 node.js 平台对支持 protobuf 封装的三方模块，下面的例子都通过 protocol-buffers 的使用来说明。

什么是protobuf

Google Protocol Buffer( 简称 Protobuf) 是 Google 公司内部的混合语言数据标准，与 XML 和 JSON 数据格式类似，但采用的是二进制的数据格式，具有更高的传输，打包和解包效率，它们用于 RPC 系统和持续数据存储系统。

Protocol Buffers 是一种轻便高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据串行化，或者说序列化。它很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据格式。

如何使用protocol-buffers

1.编写.proto文件

该文件规定了数据的格式、类型等，语法在后面会写到

message Data {
    required string name = 1;
    required int32 id = 2;
    required bool sex = 3;
    required float money = 4;
}

2.编码

const protobuf = require('protocol-buffers')
const fs = require('fs')
let schema = protobuf(fs.readFileSync(__dirname+'/data.proto','utf-8'))
 
let buf = schema.Data.encode({
    id:1,
    name:'Joe',
    sex: true,
    money: 58.8
})
console.log(buf)

引入下载好的protocol-buffers模块，schema为传入.proto文件后生成的Message对象，里面有对应的编解码方法。

schema.Data 的名称和.proto文件内写的message对象名称要一致

调用encode方法，传入的数据格式类型和.proto文件的保持一致，编码之后会得到一个buffer

3.解码

schema.Data.decode(buf)

调用decode方法，传入buffer解码出对应的数据对象

.proto文件语法

字段规则

required: 格式良好的 message 必须包含该字段一次
optional: 格式良好的 message 可以包含该字段零次或一次（不超过一次）。
repeated: 该字段可以在格式良好的消息中重复任意多次（包括零）。其中重复值的顺序会被保留。

字段定义组成

message Data {
    optional int32 id = 1[default = 10];
}

optional: 字段规则
int32: 字段类型
id: 字段名称
1: 唯一标识符
[default = 10]: 可选的选项

缺省值

在未接收到数据时会得到默认值

int: 0
string: 空字符
bool: false
enum: 枚举的第一项

枚举enum

枚举规定字段值在预定义的值列表中，值为大于等于0的整数

enum Fruits{
  APPLE = 1;
  BANANA = 2;
  CHERRY = 3;
}
message Data {
    Fruits fruits = 1[defalut = BANANA];
}

对应js格式：

{
  fruits: 1
}
或
{
  fruits: 2
}
或
{
  fruits: 3
}

嵌套的message

message Works {
    string work = 1;
}
message Data {
    string name = 1;
    int32 id = 2;
    Works works = 3;
}

对应js格式：

{
  name: 'Joe',
  id: 1,
  works: {
    work: 'worker'
  }
}

repeated（基本类型）

message Data {
    repeated int32 nums = 1;
}

对应js格式：

{
  nums: [1,2,3,4,5]
}

repeated（嵌套message）

message People {
    string name = 1;
    int32 height = 2;
}
message Data {
    repeated People people = 1;
}

对应js格式：

{
  people: [
    {
      name: 'Mike',
      height: 180
    },
    {
      name: 'Joe',
      height: 190
    }
  ]
}