【从零开始学Skynet】高级篇（一）：Protobuf数据传输

1、什么是Protobuf

         Protobuf是谷歌发布的一套协议格式，它规定了一系列的编码和解 码方法，比如对于数字，它要求根据数字的大小选择存储空间，小于等于15的数字只用1个字节来表示，大于15的数用2个字节表示，以此类推，这样要求可以尽可能地节省空间。Protobuf协议的一大特点是编码后的数据量很小，可以节省网络带宽。

         上图展示了用pbc模块处理Protobuf协议的流程。我们需要先编写描述文件，描述文件有它特定的格式，再用名为protoc的软件将它转换成.pb格式的文件；最后使用pbc库提供的方法实现编码解码。从上图可以看出，Protobuf的编码长度很短，move协议仅仅占用了6个字节。

 2、安装Protobuf和pbc

（1）安装protobuf

sudo apt-get install protobuf-c-compiler protobuf-compiler

 （2）定位到skynet/3rd/目录下，并下载第三方库pbc的源码

cd skynet/3rd/
git clone https://github.com/cloudwu/pbc.git

 （3）定位到pbc目录下，并编译

cd pbc
make

 （4）编译成功后，打开skynet/3rd/pbc/binding/lua53/Makefile文件，修改里面的lua路径

CC = gccCFLAGS = -O2 -fPIC -WallLUADIR = ../../../lua   #这个路劲就是skynet/3rd/luaTARGET = protobuf.so.PHONY : all cleanall : $(TARGET)$(TARGET) : pbc-lua53.c$(CC) $(CFLAGS) -shared -o $@ -I../.. -I$(LUADIR) -L../../build $^ -lpbcclean :rm -f $(TARGET)

 （5）进入pbc的binding目录，它包含Skynet可用的C库源码

cd ./binding/lua53

（8）开始编译，成功后会在同目录下生成库文件protobuf.so

sudo make

（9）将protobuf.so和protobuf.lua分别放入对应的目录下

cp protobuf.so ../../../../luaclib/  #将protobuf.so复制到存放C模块的lualib目录中    
cp protobuf.lua ../../../../lualib/  #将protobuf.lua复制到存放Lua模块的lualib目录中

 

 3、编译proto文件

 

（1）编写proto文件

        使用Protobuf的第一步是编写描述文件（即.proto文件），新建用于存放协议描述文件的目录 proto，并在里面创建描述文件login.proto。login.proto的内容如下代码所示：

package login;
message Login {required int32 id = 1;required string pw = 2; optional int32 result = 3;}

• 包名为“login”，协议名为“Login”，它包含id、pw、result三个属性；
• required：如果没有指定值，将采用默认值填充；
• ​optional：如果没有指定值，直接为空。

（2）编译proto文件

   进入proto目录，用如下指令编译login.proto：

protoc --descriptor_set_out login.pb login.proto

   编译成功后，将会出现名为login.pb的二进制文件

  

 

4、 编码和解码

         pbc模块常用的API有“register_file”“encode”和“decode”。使用pbc编解码之前，需先用register_file注册编译文件（.pb文件），然后用encode方法编码、用decode方法解码。

（1）在skynet/examples目录下创建main_protobuf.lua：

local skynet = require "skynet"
local pb = require "protobuf"--protobuf编码解码
function test4()pb.register_file("./proto/login.pb")--编码local msg = {id = 101,pw = "123456",}local buff = pb.encode("login.Login", msg)print("len:"..string.len(buff))--解码local umsg = pb.decode("login.Login", buff)if umsg thenprint("id:"..umsg.id)print("pw:"..umsg.pw)elseprint("error")end
endskynet.start(function()test4()
end)

  pb.encode带有两个参数：

• 第一个参数代表协议名，由proto描述文件的包名和协议名组合而成
• 第二个参数代表协议对象

  pb.decode也带有两个参数：

• 第一个参数代表协议名，
• 第二个参数是二进制数据。

如果解码失败，pb.decode会返回nil，如果解码成功，它会返回协议对象。 运行流程如下图所示：

 

（2）在skynet/examples目录下创建config_protobuf： 

include "config.path"thread = 8
logger = nil
logpath = "."
harbor = 1
address = "127.0.0.1:2526"
master = "127.0.0.1:2013"
start = "main_protobuf"	-- main script
bootstrap = "snlua bootstrap"	-- The service for bootstrap
standalone = "0.0.0.0:2013"
cpath = root.."cservice/?.so"

 

5、运行代码        

 进入skynet目录，输入如下指令：

./skynet examples/config_protobuf

运行结果如下图所示， 可以看到这里只占10字节。