[移动开发]Android protobuf 以及ProtoOutputStream、ProtoInputStream 使用

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0. 前言

Protobuf是一种灵活高效可序列化的数据协议，相于XML，具有更快、更简单、更轻量级等特性。支持多种语言，只需定义好数据结构，利用Protobuf框架生成源代码，就可很轻松地实现数据结构的序列化和反序列化。一旦需求有变，可以更新数据结构，而不会影响已部署程序。

Protobuf 是一个小型的软件框架，也可以称为protocol buffer 语言，带着疑问会发现Proto 有很多需要了解：

• Proto 文件书写格式，关键字package、option、Message、enum 等含义和注意点是什么？
• 消息等嵌套如何使用？实现的原理？
• Proto 文件对于不同语言的编译，和产生的obj 文件的位置？
• Proto 编译后的cc 和java 文件中不同函数的意义？
• 如何实现*.proto 到*.java、*.h、*.cc 等文件？
• 数据包的组成方式、repeated 的含义和实现？
• Proto 在service和client 的使用，在java 端和native 端如何使用？
• 与xml 、json 等相比时间、空间上的比较如何？
• ...

说明：

• 本文主要分析protobuf 在java 和c++ 中的引用，其他语言暂时不做过多阐述；
• 本文很多地方的代码引用将采用Android AOSP 中 windowmanagerservie.proto为例；
• 本文从最基本的开始剖析、总结，上面说Protobuf 是个小型的软件框架，但是当真正进入使用时，会发现很多需要注意的地方。所以，后面持续补充、长期更新；
• 由于时间原因，希望最后尽可能地让这个知识点完整！！

1. proto 特点

其中高效性从网上copy 了一个表格，注明：本人没有验证过（不懂Json），仅供参考

序列化时间效率对比：

序列化空间效率对比：

2. proto 支持语言

2.? proto 语法

2.1 syntax

syntax = "proto2";

用以制定语法版本，proto2 或proto3

2.2 import

import "frameworks/base/core/proto/android/view/surface.proto";
import "frameworks/base/core/proto/android/view/windowlayoutparams.proto";
import "frameworks/base/core/proto/android/privacy.proto";

用以引入其他文件中的message、enum等

注意，import 引用的proto 文件在编译成java 和c++ 是不同处理

• java 中是忽略该import，而是采用完全引用；
• c++ 中将import 的proto 文件，换成引用头文件形式；

2.3 package

package com.android.server.wm;

用以指定proto 的包名，如果其他的proto 文件import 后，可以根据这个包名进行引用，也可以通过package 确定编译后的文件的路径。

例如，

package foo.bar;
message Open { ... }

引用的时候：

message Foo {
  ...
  required foo.bar.Open open = 1;
  ...
}

2.3.1 package 在c++ 中引用

这里是proto 中的引用，当编译称c++ 文件时，这里的package 则会被编译称namespace。如上面的例子，foo.bar 在编译称c++ 后，Foo 会编译成class，而Foo 类位于foo::bar 这个namespace 中。

2.3.2 package 在java 中引用

package 在java 中的引用稍微有些不同，因为对于java 文件可以在proto 中通过java_package 进行修改，例如：

package foo.bar;

option java_package = "com.example.foo.bar";

message Open { ... }

The?java_package?option is provided because normal?.proto?package?declarations are not expected to start with a backwards domain name.

2.3.3 pacakge 在python/go 中引用

package 在python 或 go 中是被忽略的，它们有各自的规则

2.4 message

2.5 enum

2.6 service

参考：

https://blog.csdn.net/weixin_45519413/article/details/113356501

https://juejin.cn/post/6844903582743920648