前后端数据交互利器--Protobuf

Protobuf 介绍

Protocol Buffers（又名 protobuf）是 Google 的语言中立、平台中立、可扩展的结构化数据序列化机制。

https://github.com/protocolbuffers/protobuf

简而言之，Protobuf 是 Google 开源的一款用于处理前后端数据交互格式的工具。通常来讲前后端使用的编程语言是不同的，使用 Protobuf无需多虑，前后端只管约定通信协议，之后就可以使用 pb 工具生成代码。

ProtoBuf 使用实战

下载Protobuf

直接上Github 下载最新发行版，注意选择自己电脑的平台。

笔者使用的环境是 Ubuntu 20.10，也就是linux，下面是下载链接

 wget https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/download/v3.17.3/protoc-3.17.3-linux-x86_64.zip

安装Protobuf

首先执行上条命令下载Protobuf,新建一个文件夹作为解压目录

mkdir protoc
unzip protoc-3.17.3-linux-x86_64.zip -d ./protoc

配置环境变量

这里的路径需要根据自身情况进行修改

vim ~/.bashrc
export PATH="$PATH:/[替换成protoc所处的路径]/protoc/bin"
source ~./bashrc

使用Protobuf

这里使用Golang 进行演示

• 使用golang还需要额外安装一些插件,这里贴出插件链接，也可以直接使用下面命令进行下载

插件链接： https://github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway

一键式安装：go get\
    github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/v2/protoc-gen-grpc-gateway \
    github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/v2/protoc-gen-openapiv2 \
    google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go \
    google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc

这时候检查你的go/bin 目录下就会多出以上几个程序
如果不知道自己go/bin 路径，可以通过 go env 查看 

$ go env
GO111MODULE="on"
GOARCH="amd64"
GOBIN="/xxx/go/bin"

定义消息的格式

1. syntax 指定proto 版本
2. package 指定包名
3. proto 生成的路径
4. 其余可以查看下面代码进行参考

创建 proto 文件hello.proto 文件内容如下：

syntax = "proto3";
package hello;

option go_package = "hello/proto/gen/go;hello";

message ProtoInfo {
    string version = 1;
}
enum ProtoEnum {
    HELLO_ONE = 0;
    HELLO_TWO = 1;
}

message Hello {
    string first = 1;
    string second = 2;
    int64 number_int64 = 3;
    ProtoInfo proto_info  = 4;//复合类型
    repeated int32 array_int32 = 5;//数组
    ProtoEnum proto_enum = 6;
}

生成pb 文件

protoc -I=. --go_out=paths=source_relative:gen/go hello.proto

• -I 指定当前路径，--go_out 指定pb 文件的生成路径，具体可以参考：https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/reference/go-generated

protobuf demo

执行生成命令后会生成pb 文件，接下来看一下在项目中如何使用吧

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	hello "hello/proto/gen/go"

	"google.golang.org/protobuf/proto"
)

func main() {
	helloProto := hello.Hello{
		First:       "first",
		Second:      "second",
		NumberInt64: 111,
		ProtoInfo: &hello.ProtoInfo{
			Version: "3",
		},
		ArrayInt32: []int32{1, 2, 3, 4, 5, 6},
		ProtoEnum:  hello.ProtoEnum_HELLO_TWO,
	}
	fmt.Printf("hello:%+v\n", &helloProto)

	//转成二进制流
	b, err := proto.Marshal(&helloProto)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("%X\n", b)

	//从二进制流转成结构体
	var hello2 hello.Hello
	err = proto.Unmarshal(b, &hello2)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("hello2:%+v\n", &hello2)

	//转成json
	jsonByte, err := json.Marshal(&hello2)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("string(jsonByte):%+v\n", string(jsonByte))

}

可以看到生成的pb 文件不仅支持二进制传输，同时也支持json 格式

运行demo得到如下结果：

hello:first:"first"  second:"second"  number_int64:111  proto_info:{version:"3"}  array_int32:1  array_int32:2  array_int32:3  array_int32:4  array_int32:5  array_int32:6  proto_enum:HELLO_TWO
0A05666972737412067365636F6E64186F22030A01332A060102030405063001
hello2:first:"first"  second:"second"  number_int64:111  proto_info:{version:"3"}  array_int32:1  array_int32:2  array_int32:3  array_int32:4  array_int32:5  array_int32:6  proto_enum:HELLO_TWO
string(jsonByte):{"first":"first","second":"second","number_int64":111,"proto_info":{"version":"3"},"array_int32":[1,2,3,4,5,6],"proto_enum":1}