《Dotnet9》系列-Google ProtoBuf在C#中的简单应用

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简介

什么是 Google Protocol Buffer？ 假如您在网上搜索，应该会得到类似这样的文字介绍：

Google Protocol Buffer( 简称 Protobuf) 是 Google 公司内部的混合语言数据标准，目前已经正在使用的有超过 48,162 种报文格式定义和超过 12,183 个 .proto 文件。他们用于 RPC 系统和持续数据存储系统。

Protocol Buffers 是一种轻便高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据串行化，或者说序列化。它很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据格式。目前提供了 C++、Java、Python 三种语言的 API。

说一千道一万，Google Protocol Buffer是一个序列化数据结构好帮手，  相对于XML、二进制序列化方式，Protobuf效率较高，支持数据量较大，protobuf序列化后的大小是json的1/10，xml格式的1/20，是二进制序列化的1/10 (具体本人未测试过，数据由此篇文章得到：protobuf效率)

C#中怎么使用？

一、准备工作

1. Visual Studio 2019(其他版本亦可）
2. Nuget安装：Google.Protobuf和Google.Protobuf.Tools
3. 准备.proto文件

二、关于proto文件

使用ProtoBuf，主要有两个操作：序列化和反序列化。这两个操作都需要协议描述文件，也就是.proto文件。如果要使用protobuf存储自定义的数据，就要自己编写proto文件，如果要读取其他的ProtoBuf序列化文件，就要先知道要读取的ProtoBuf序列化文件的协议，也就是要获得对应的.proto文件，这是一个必须条件，没有对应的proto文件,就无法正确打开ProtoBuf序列化文件。

三、步骤

1、安装Google.Protobuf和Google.Protobuf.Tools的Nuget包

2、在Google.Protobuf.Tools下找到编译工具protoc.exe，我的电脑中路径是：C:\Users\admin.nuget\packages\google.protobuf.tools\3.10.1\tools\windows_x64，在此目录之上，还有很多版本，看您程序具体版本及tools版本而定。

3、准备好协议描述文件xx.proto，需要注意的是，proto文件之间可以互相引用，要正常使用，必须把所有相关的proto文件都准备好。下面是我自己写的一个测试文件test.proto：

syntax = "proto3";
option cc_enable_arenas = true;

package Test;

message TestContact {
    int32 ID = 1;
    string Address = 2;
    string Name = 3;
}

4、生成解码器

1. 建立两个文件夹，一个名为src,另一个为gen
2. 把准备好的proto文件全部放到src中，如我的test.proto
3. 运行命令:.\protoc.exe –proto_path=src –csharp_out=gen test.proto
4. 把所有的proto文件都生成一遍
5. 在gen文件夹中，会发现有等量的.cs文件，这就是对应的解码器，我们要把他们放进自己的工程中。

5、打开安装了Google.Protobuf和Google.Protobuf.Tools的Nuget包的C#工程，把刚刚生成的解码器导入工程中。

我把tools工具和proto文件及proto cs文件一起放入工程的代码结构

6、具体使用代码

using Google.Protobuf;
using System;
using System.IO;
using Test;

namespace protoctest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TestContact t = new TestContact();
            t.ID = 1;
            t.Name = "xiao ming";
            t.Address = "Cheng Du";
            Console.WriteLine($"序列化之前：{t}");

            //序列化操作
            byte[] data = new byte[t.CalculateSize()];
            using (CodedOutputStream cos = new CodedOutputStream(data))
            {
                t.WriteTo(cos);
                //data = cos.to.ToArray();
            }

            //反序列化操作
            TestContact t1 = TestContact.Parser.ParseFrom(data);
            Console.WriteLine($"反序列化得到：{t1}");

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

7、运行效果如下

四、代码

代码已上传CSDN:C#使用Google ProtoBuf例子

gitee: https://gitee.com/lsq6/GoogleProtoCSharpTest

参考文章如下：

1. Protocol Buffer Basics: C#
2. C# 中使用 Protocol Buffers 協定來序列化與反序列化物件
3. 在C#中使用Google ProtoBuf

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