Protobuf3的全面剖析

一、Protobuf3编码规则

Protobuf3采用的是二进制编码，它对数据进行了压缩并使数据更加紧凑。每个字段都拥有自己的唯一标识符、数据类型和标识位。使用不同的标识位可以标识出不同的数据类型，例如：WireType.Varint（变长整型）、WireType.Fixed32、WireType.Fixed64等。

在序列化的时候，Protobuf将会按照定义的顺序依次写入每一个字段的数据。在反序列化的时候，Protobuf将会按照定义的顺序依次读取每一个字段的数据，并根据字段的标识位和数据类型将其解析出来。

下面是一个使用Protobuf3编码规则进行编码的示例代码：

syntax = "proto3";

message Person {
    int32 id = 1;
    string name = 2;
    bool is_active = 3;
}

二、Protobuf3不能设默认值

在 Protobuf 3 中，字段不能再有默认值了，如果不设置字段内容就不会序列化这个字段

默认值的设定方式是在 message 中的字段定义的时候通过 [default = 默认值] 来设置。

下面是一个无法设置默认值的示例代码：

syntax = "proto3";

message Person {
    int32 id;
    string name;
    bool is_active;
}

三、Protobuf3的JSON序列化

在 Protobuf 3 中提供了对 JSON 格式的支持，这使得 Protobuf 便于在 Web 开发中使用。

对于 Protobuf 消息的 JSON 编码，其所有整数类型皆作为数字类型编码，不会自动转换成字符串编码。

下面是一个将 Protobuf3 消息序列化为 JSON 格式的示例代码：

syntax = "proto3";

message Person {
    int32 id = 1;
    string name = 2;
    bool is_active = 3;
}

Person person = Person.newBuilder()
    .setId(1)
    .setName("John")
    .setIsActive(true)
    .build();

JsonFormat.Printer printer = JsonFormat.printer().includingDefaultValueFields();
String json = printer.print(person);
System.out.println(json);

四、Protobuf3的嵌套消息

在 Protobuf 3 中，可以在 message 中嵌套 message，这使得 Protobuf 支持更加复杂的数据结构。

下面是一个示例代码，定义了一个嵌套的 Address message：

syntax = "proto3";

message Address {
    string country = 1;
    string city = 2;
    string street = 3;
}

message Person {
    int32 id = 1;
    string name = 2;
    bool is_active = 3;
    Address address = 4;
}

Person person = Person.newBuilder()
    .setId(1)
    .setName("John")
    .setIsActive(true)
    .setAddress(Address.newBuilder()
        .setCountry("USA")
        .setCity("San Francisco")
        .setStreet("Mission St.")
        .build())
    .build();