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Protocol Buffer技术深入理解(C++实例)

字号+ 作者:H5之家 来源:H5之家 2017-10-17 14:17 我要评论( )

C++实例Protocol Buffer技术详解,感兴趣的朋友可以了解下

这篇Blog仍然是以Google的官方文档为主线,代码实例则完全取自于我们正在开发的一个Demo项目,通过前一段时间的尝试,感觉这种结合的方式比较有利于培训和内部的技术交流。还是那句话,没有最好的,只有最适合的。我想写Blog也是这一道理吧,不同的技术主题可能需要采用不同的风格。好了,还是让我们尽早切入主题吧。

一、生成目标语言代码
下面的命令帮助我们将MyMessage.proto文件中定义的一组Protocol Buffer格式的消息编译成目标语言(C++)的代码。至于消息的内容,我们会在后面以分段的形式逐一列出,同时也会在附件中给出所有源代码。

复制代码 代码如下:


protoc -I=./message --cpp_out=./src ./MyMessage.proto


从上面的命令行参数中可以看出,待编译的文件为MyMessage.proto,他存放在当前目录的message子目录下。--cpp_out参数则指示编译工具我们需要生成目标语言是C++,输出目录是当前目录的src子目录。在本例中,生成的目标代码文件名是MyMessage.pb.h和MyMessage.pb.cc。

二、简单message生成的C++代码
这里先定义一个最简单的message,其中只是包含原始类型的字段。

复制代码 代码如下:


option optimize_for = LITE_RUNTIME;
message LogonReqMessage {
required int64 acctID = 1;
required string passwd = 2;
}


由于我们在MyMessage文件中定义选项optimize_for的值为LITE_RUNTIME,因此由该.proto文件生成的所有C++类的父类均为::google::protobuf::MessageLite,而非::google::protobuf::Message。在上一篇博客中已经给出了一些简要的说明,MessageLite类是Message的父类,在MessageLite中将缺少Protocol Buffer对反射的支持,而此类功能均在Message类中提供了具体的实现。对于我们的项目而言,整个系统相对比较封闭,不会和更多的外部程序进行交互,与此同时,我们的客户端部分又是运行在Android平台,有鉴于此,我们考虑使用LITE版本的Protocol Buffer。这样不仅可以得到更高编码效率,而且生成代码编译后所占用的资源也会更少,至于反射所能带来的灵活性和极易扩展性,对于该项目而言完全可以忽略。下面我们来看一下由message LogonReqMessage生成的C++类的部分声明,以及常用方法的说明性注释。

复制代码 代码如下:


class LogonReqMessage : public ::google::protobuf::MessageLite {
public:
LogonReqMessage();
virtual ~LogonReqMessage();
// implements Message ----------------------------------------------
//下面的成员函数均实现自MessageLite中的虚函数。
//创建一个新的LogonReqMessage对象,等同于clone。
LogonReqMessage* New() const;
//用另外一个LogonReqMessage对象初始化当前对象,等同于赋值操作符重载(operator=)
void CopyFrom(const LogonReqMessage& from);
//清空当前对象中的所有数据,既将所有成员变量置为未初始化状态。
void Clear();
//判断当前状态是否已经初始化。
bool IsInitialized() const;
//在给当前对象的所有变量赋值之后,获取该对象序列化后所需要的字节数。
int ByteSize() const;
//获取当前对象的类型名称。
::std::string GetTypeName() const;
// required int64 acctID = 1;
//下面的成员函数都是因message中定义的acctID字段而生成。
//这个静态成员表示AcctID的标签值。命名规则是k + FieldName(驼峰规则) + FieldNumber。
static const int kAcctIDFieldNumber = 1;
//如果acctID字段已经被设置返回true,否则false。
inline bool has_acctid() const;
//执行该函数后has_acctid函数将返回false,而下面的acctid函数则返回acctID的缺省值。
inline void clear_acctid();
//返回acctid字段的当前值,如果没有设置则返回int64类型的缺省值。
inline ::google::protobuf::int64 acctid() const;
//为acctid字段设置新值,调用该函数后has_acctid函数将返回true。
inline void set_acctid(::google::protobuf::int64 value);
// required string passwd = 2;
//下面的成员函数都是因message中定义的passwd字段而生成。这里生成的函数和上面acctid
//生成的那组函数基本相似。因此这里只是列出差异部分。
static const int kPasswdFieldNumber = 2;
inline bool has_passwd() const;
inline void clear_passwd();
inline const ::std::string& passwd() const;
inline void set_passwd(const ::std::string& value);
//对于字符串类型字段设置const char*类型的变量值。
inline void set_passwd(const char* value);
inline void set_passwd(const char* value, size_t size);
//可以通过返回值直接给passwd对象赋值。在调用该函数之后has_passwd将返回true。
inline ::std::string* mutable_passwd();
//释放当前对象对passwd字段的所有权,同时返回passwd字段对象指针。调用此函数之后,passwd字段对象
//的所有权将移交给调用者。此后再调用has_passwd函数时将返回false。
inline ::std::string* release_passwd();
private:
... ...
};


下面是读写LogonReqMessage对象的C++测试代码和说明性注释。

复制代码 代码如下:


void testSimpleMessage()
{
printf("==================This is simple message.================\n");
//序列化LogonReqMessage对象到指定的内存区域。
LogonReqMessage logonReq;
logonReq.set_acctid(20);
logonReq.set_passwd("Hello World");
//提前获取对象序列化所占用的空间并进行一次性分配,从而避免多次分配
//而造成的性能开销。通过该种方式,还可以将序列化后的数据进行加密。
//之后再进行持久化,或是发送到远端。
int length = logonReq.ByteSize();
char* buf = new char[length];
logonReq.SerializeToArray(buf,length);
//从内存中读取并反序列化LogonReqMessage对象,同时将结果打印出来。
LogonReqMessage logonReq2;
logonReq2.ParseFromArray(buf,length);
printf("acctID = %I64d, password = %s\n",logonReq2.acctid(),logonReq2.passwd().c_str());
delete [] buf;
}


三、嵌套message生成的C++代码
enum UserStatus {
OFFLINE = 0;
ONLINE = 1;
}
enum LoginResult {
LOGON_RESULT_SUCCESS = 0;
LOGON_RESULT_NOTEXIST = 1;
LOGON_RESULT_ERROR_PASSWD = 2;
LOGON_RESULT_ALREADY_LOGON = 3;
LOGON_RESULT_SERVER_ERROR = 4;
}
message UserInfo {
required int64 acctID = 1;
required string name = 2;
required UserStatus status = 3;
}
message LogonRespMessage {
required LoginResult logonResult = 1;
required UserInfo userInfo = 2; //这里嵌套了UserInfo消息。
}
对于上述消息生成的C++代码,UserInfo因为只是包含了原始类型字段,因此和上例中的LogonReqMessage没有太多的差别,这里也就不在重复列出了。由于LogonRespMessage消息中嵌套了UserInfo类型的字段,在这里我们将仅仅给出该消息生成的C++代码和关键性注释。

复制代码 代码如下:

 

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