proto (protobuf)

(内容汇总自网络）
可以理解为是一种数据表达方式，比如xml/json等。

protocol buffers 是一种语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据的方法，它可用于（数据）通信协议、数据存储等。

Protocol Buffers 是一种灵活，高效，自动化机制的结构数据序列化方法－可类比 XML，但是比 XML 更小（3 ~ 10倍）、更快（20 ~ 100倍）、更为简单。

你可以定义数据的结构，然后使用特殊生成的源代码轻松的在各种数据流中使用各种语言进行编写和读取结构数据。你甚至可以更新数据结构，而不破坏由旧数据结构编译的已部署程序。

简单来讲， ProtoBuf 是结构数据序列化[1] 方法，可简单类比于 XML[2]，其具有以下特点：

• 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

有proto2 和proto3、
以下内容来自：
proto3
https://www.cnblogs.com/sanshengshui/p/9739521.html
proto2
https://www.jianshu.com/p/a24c88c0526a

先来看一个非常简单的例子。假设你想定义一个“搜索请求”的消息格式，每一个请求含有一个查询字符串、你感兴趣的查询结果所在的页数，以及每一页多少条查询结果。可以采用如下的方式来定义消息类型的.proto文件了：

syntax = "proto3";

message SearchRequest {
  string query = 1;
  int32 page_number = 2;
  int32 result_per_page = 3;
}

• 该文件的第一行指定您正在使用proto3语法：如果您不这样做，protobuf 编译器将假定您正在使用proto2。这必须是文件的第一个非空的非注释行。

• 所述SearchRequest消息定义了三个字段（名称/值对），对应着我需要的消息内容。每个字段都有一个名称和类型。

指定字段类型

在上面的示例中，所有字段都是标量类型：两个整数（page_number和result_per_page）和一个字符串（query）。但是，您还可以为字段指定合成类型，包括枚举和其他消息类型。

分配标识号

正如上述文件格式，在消息定义中，每个字段都有唯一的一个数字标识符。这些标识符是用来在消息的二进制格式中识别各个字段的，一旦开始使用就不能够再改变。注：[1,15]之内的标识号在编码的时候会占用一个字节。[16,2047]之内的标识号则占用2个字节。所以应该为那些频繁出现的消息元素保留 [1,15]之内的标识号。切记：要为将来有可能添加的、频繁出现的标识号预留一些标识号。

最小的标识号可以从1开始，最大到2^29 - 1, or 536,870,911。不可以使用其中的[19000－19999]的标识号， Protobuf协议实现中对这些进行了预留。如果非要在.proto文件中使用这些预留标识号，编译时就会报错。

指定字段规则

消息字段可以是以下之一：

• 单数：格式良好的消息可以包含该字段中的零个或一个（但不超过一个）。

• repeated：此字段可以在格式良好的消息中重复任意次数（包括零）。将保留重复值的顺序。

序列化&反序列化

序列化，将数据结构或对象转换成二进制串的过程。反序列化，将在序列化过程中所生成的二进制串转换成数据结构或者对象的过程。无论是进程间、线程间的通讯，或者client和server通过socket通讯，还是把对象写到db（实际上也是socket）。 这些交互都是通过收发二进制流的，所以发送时候需要将对象序列化二进制数据发送出去，之后接收端收到二进制数据，再通过反序列化变成对象。

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当两个进程远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。 无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。比如，我们可以通过http协议发送字符串信息;我们也可以在网络上直接发送Java对象。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象才能正常读取。把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。把字节序列恢复为Java对象的过程称为对象的反序列化。对象序列化的作用有如下两种：1. 持久化： 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中，比如：休眠的实现。以后服务器session管理，hibernate将对象持久化实现。2. 网络通信：在网络上传送对象的字节序列。比如：服务器之间的数据通信、对象传递。

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