序列化到底有啥用？为啥所有的系统都离不开它？有点懵。。

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# 介绍

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ProtoBuf 是google团队开发的用于高效存储和读取结构化数据的工具。什么是结构化数据呢，正如字面上表达的，就是带有一定结构的数据。比如电话簿上有很多记录数据，每条记录包含姓名、ID、邮件、电话等，这种结构重复出现。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

# 同类

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XML、JSON 也可以用来存储此类结构化数据，但是使用ProtoBuf表示的数据能更加高效，并且将数据压缩得更小。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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# 原理

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ProtoBuf 是通过ProtoBuf编译器将与编程语言无关的特有的 .proto 后缀的数据结构文件编译成各个编程语言(Java,C/C++,Python)专用的类文件,然后通过Google提供的各个编程语言的支持库lib即可调用API。(关于proto结构体怎么编写，可自行查阅文档)文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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# ProtoBuf编译器安装

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Mac : brew install protobuf文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

# 举个例子

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1.先创建一个proto文件

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message.proto文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

syntax = "proto3";message Person {int32 id = 1;string name = 2;repeated Phone phone = 4;enum PhoneType {MOBILE = 0;HOME = 1;WORK = 2; }message Phone {string number = 1;PhoneType type = 2; }}

2. 创建一个Java项目

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并且将proto文件放置 src/main/proto 文件夹下文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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3. 编译proto文件至Java版本

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用命令行 cd 到 src/main 目录下文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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终端执行命令 : protoc --java_out=./java ./proto/*.proto文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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会发现，在你的src/main/java 里已经生成里对应的Java类文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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4. 依赖Java版本的ProtoBuf支持库

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这里只举一个用Gradle使用依赖的栗子文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

implementation'com.google.protobuf:protobuf-java:3.9.1'

5. 将Java对象转为ProtoBuf数据

Message.Person.Phone.Builder phoneBuilder = Message.Person.Phone.newBuilder();Message.Person.Phone phone1 = phoneBuilder .setNumber("100860") .setType(Message.Person.PhoneType.HOME) .build();Message.Person.Phone phone2 = phoneBuilder .setNumber("100100") .setType(Message.Person.PhoneType.MOBILE) .build();Message.Person.Builder personBuilder = Message.Person.newBuilder();personBuilder.setId(1994);personBuilder.setName("XIAOLEI");personBuilder.addPhone(phone1);personBuilder.addPhone(phone2);Message.Person person = personBuilder.build();long old = System.currentTimeMillis();byte[] buff = person.toByteArray();System.out.println("ProtoBuf 编码耗时：" + (System.currentTimeMillis() - old));System.out.println(Arrays.toString(buff));System.out.println("ProtoBuf 数据长度:" + buff.length);

6. 将ProtoBuf数据，转换回Java对象

System.out.println("-开始解码-");old = System.currentTimeMillis();Message.Person personOut = Message.Person.parseFrom(buff);System.out.println("ProtoBuf 解码耗时：" + (System.currentTimeMillis() - old));System.out.printf("Id:%d, Name:%s\n", personOut.getId(), personOut.getName());List<Message.Person.Phone> phoneList = personOut.getPhoneList();for (Message.Person.Phone phone : phoneList){ System.out.printf("手机号:%s (%s)\n", phone.getNumber(), phone.getType());}

# 比较

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为了能体现ProtoBuf的优势，我写了同样结构体的Java类，并且将Java对象转换成JSON数据，来与ProtoBuf进行比较。JSON编译库使用Google提供的GSON库，JSON的部分代码就不贴出来了，直接展示结果文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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# 比较结果结果

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运行 1 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码1次，耗时：22msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码1次，耗时：1ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码1次,耗时：32msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码1次,耗时：3ms

运行 10 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码10次，耗时：22msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码10次，耗时：4ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码10次,耗时：29msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码10次,耗时：3ms

运行 100 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码100次，耗时：32msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码100次，耗时：8ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码100次,耗时：31msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码100次,耗时：4ms

运行 1000 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码1000次，耗时：39msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码1000次，耗时：21ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码1000次,耗时：37msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码1000次,耗时：8ms

运行 1万 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码10000次，耗时：126msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码10000次，耗时：93ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码10000次,耗时：49msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码10000次,耗时：23ms

运行 10万 次文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

【JSON 开始编码 】JSON编码100000次，耗时：248msJSON数据长度:106-开始解码-JSON解码100000次，耗时：180ms【ProtoBuf 开始编码 】ProtoBuf编码100000次,耗时：51msProtoBuf数据长度:34-开始解码-ProtoBuf解码100000次,耗时：58ms

# 总结

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编解码性能

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上述栗子只是简单的采样，实际上据我的实验发现文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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• 次数在1千以下，ProtoBuf 的编码与解码性能，都与JSON不相上下，甚至还有比JSON差的趋势。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 次数在2千以上，ProtoBuf的编码解码性能，都比JSON高出很多。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 次数在10万以上，ProtoBuf的编解码性能就很明显了，远远高出JSON的性能。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

内存占用

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ProtoBuf的内存34，而JSON到达106 ，ProtoBuf的内存占用只有JSON的1/3.文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

# 结尾

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其实这次实验有很多可待优化的地方，就算是这种粗略的测试，也能看出来ProtoBuf的优势。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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# 兼容

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新增字段

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• 在proto文件中新增 nickname 字段文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 生成Java文件文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 用老proto字节数组数据，转换成对象文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

Id:1994, Name:XIAOLEI手机号:100860 (HOME)手机号:100100 (MOBILE)getNickname=

结果，是可以转换成功。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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删除字段

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• 在proto文件中删除 name 字段文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 生成Java文件文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

• 用老proto字节数组数据，转换成对象文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

Id:1994, Name:null手机号:100860 (HOME)手机号:100100 (MOBILE)

结果，是可以转换成功。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/32675.html

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