## 一、概述
类似 Json或 xml，ProtoBuf是一种数据交换协议；跟json和xml这类相比，其在效率、兼容性等方面非常出色；
### **特点：**
* **语言无关、平台无关**。即 ProtoBuf 支持 Java、C++、Python 等多种语言，支持多个平台；
* **高效**。即比 xml更小（3 ~ 10倍）、更快（20 ~ 100倍）、更为简单；
* **扩展性、兼容性好**。你可以更新数据结构，而不影响和破坏原有的旧程序；
### **比较**
* xml、Json、ProtoBuf 都具有**数据结构化**和**数据序列化**的能力
* xml、Json更注重**数据结构化**，关注人类可读性和语义表达能力。ProtoBuf 更注重**数据序列化**，关注效率、空间、速度，人类可读性差，语义表达能力不足（为保证极致的效率，会舍弃一部分元信息）
* ProtoBuf 的应用场景更为明确，xml、Json的应用场景更为丰富。
## 二、使用
**第一步，创建 .proto 文件，定义数据结构，如下所示**
~~~protobuf
syntax = "proto3";
option java_package = "com.ray.test.protos";
option java_outer_classname = "RayProtoModel";
message Model {
int64 id = 1;
string action = 2;
string content = 3;
string sender = 4;
string receiver = 5;
string extra = 6;
string title = 7;
string format = 8;
int64 timestamp = 9;
}
~~~
字段定义规则：
~~~protobuf
message xxx {
// 字段规则：required -> 字段只能也必须出现 1 次
// 字段规则：optional -> 字段可出现 0 次或1次
// 字段规则：repeated -> 字段可出现任意多次（包括 0）
// 类型：int32、int64、sint32、sint64、string、32-bit ....
// 字段编号：0 ~ 536870911（除去 19000 到 19999 之间的数字）
字段规则 类型 名称 = 字段编号;
}
~~~
**第二步，protoc 编译 .proto 文件生成读写接口**
我们在 .proto 文件中定义了数据结构，这些数据结构是面向开发者和业务程序的，并不面向存储和传输；
当需要把这些数据进行存储或传输时，就需要将这些结构数据进行序列化、反序列化以及读写。那么如何实现呢？不用担心， ProtoBuf 将会为我们提供相应的接口代码。如何提供？答案就是通过 protoc 这个编译器；
### **下载安装**
下载编译器：[Releases · protocolbuffers/protobuf (github.com)](https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases)，取最新版本，找到类似如下包下载：
解压文件包：
bin目录中，包含了protoc编译器；
### **生成代码**
可通过如下命令生成相应的接口代码，以java为例：
~~~
protoc.exe -I=${protofilepath}--java_out=${javaout} ${protofilepathwithfilename}
~~~
生成的代码：
**第三步，调用接口实现序列化、反序列化以及读写**
```
public class ProtoBufUtil
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
RayProtoModel.Model.Builder builder = RayProtoModel.Model.newBuilder();
builder.setId(1);
builder.setAction("2");
builder.setExtra("3");
RayProtoModel.Model model = builder.build();
System.out.println(model.toString());
// 模拟将对象转成byte[]，方便传输
for (byte b : model.toByteArray())
{
System.out.print(b);
}
System.out.println(model.toByteString());
// 模拟接收Byte[]，反序列化成Model类
byte[] byteArray = model.toByteArray();
RayProtoModel.Model p2 = RayProtoModel.Model.parseFrom(byteArray);
System.out.println("after :" + p2.toString());
}
}
```
