我们在编写网络应用程序的时候需要注意codec（编解码器），因为数据在网络中传输的都是二进制字节码数据，而我们拿到的目标数据往往不是字节码数据。因此在发送数据时就需要编码，接收数据时就需要解码。
codecd的组成部分有两个：decoder（解码器）和encoder（编码器）。encoder负责把业务数据转换成字节码数据，decoder负责把字节码数据转换成业务数据。我们要介绍的protobuf就是一个编解码器。
一、Protobuf
protobuf 是Google发布的开源项目，全称Google protocol buffers ，是google 的一种数据交换的格式，它独立于平台语言。特点如下：
1.支持跨平台、多语言（支持绝对多数语言，Java 、c++、c#、python等），每一种实现都包含了相应语言的编译器以及库文件。
2.高性能、高可靠性
3.使用protobuf 编译器能自动生成代码，protobuf 是将类的定义换成 .proto 文件进行描述，然后通过protoc.exe 编译器 编译成对应的语言文件
4.由于它是一种二进制的格式，比使用 xml（20倍） 、json（10倍）进行数据交换快许多。可以把它用 于分布式应用之间的数据通信或者异构环境下的数据交换。作为一种效率和兼容性都很优秀的二进制数 据传输格式，可以用于诸如网络传输、配置文件、数据存储等诸多领域。
二、protobuf下载及安装
github源代码下载地址：https://github.com/google/protobuf 源码包中的src/README.md，有详细的安装说明，安装过程如下：
1、解压压缩包：unzip protobuf-master.zip
2、进入解压后的文件夹：cd protobuf-master
3、安装所需工具：sudo apt-get install autoconf automake libtool curl make g++ unzip
4、自动生成configure配置文件：./autogen.sh
5、配置环境：./configure
6、编译源代码(时间比较长)：make
7、安装：sudo make install
8、刷新动态库：sudo ldconfig
三、protobuf应用实践
1.创建test.proto文件：.proto是protobuf文件的标准后缀名
2.编写protobuf文件
syntax = "proto3";//声明了protobuf的版本
package rpcpr; //声明代码所在的包（对于C++来说是namespace）
//定义登陆请求消息类型，name，pwd
message LoginRequest
{
string name=1;
string pwd=2;
}
//登陆响应消息类型
message LoginResponse
{
int32 errcode=1;
string errmsg=2;
bool success=3;
}
3.生成protobuf文件：protoc test.proto --cpp_out=./
（1）使用protoc来进行编译.proto文件，指定语言类型为c++，输出路径为./
（2）生成了test.pb.cc和test.pb.h文件
（3）对.proto文件中定义的message和service都会抽象成类，从对应的父类中继承而来，而该类又会被公有继承生成新的stub类，生成对应的成员变量和成员方法，这些可以进入生成的.pb.h和.pb.cc查看。
4.编辑C++文件并编译
#include"test.pb.h"
#include<iostream>
#include<string>
using namespace rpcpr;//proto文件编译后生成的名称空间，需要使用其中的变量
int main()
{
LoginRequest req;//根据生成的cc文件定义类对象
req.set_name("zhangsan");//使用编译生成的成员方法添加成员变量
req.set_pwd("123456");//使用编译生成的成员方法添加成员变量
std::string send_str;//用于存储序列化后的信息
if(req.SerializeToString(&send_str))
//调用序列化方法来序列化字符串，成功则执行以下代码
{
std::cout<<send_str<<std::endl;
}
//从send_str反序列化一个login请求对象
LoginRequest reqB;
if(reqB.ParseFromString(send_str))//调用成员方法来反序列化字符串
{
std::cout<<reqB.name()<<std::endl;//输出反序列化后的信息
std::cout<<reqB.pwd()<<std::endl;
}
return 0;
}
g++ main.cc test.pb.cc -lprotobuf//会生成编译后的可执行文件
四、改进
在定义字符时，一般不会将其定义成string，而是将其定义为bytes型，多字节型，适合存储，否则需要进行多次的转码编码。不过接收时他还是会生成string型，所以生成的方法基本没有什么差别。
五、json和protobuf的优缺点
1.json存储数据的键值对，而protobuf直接存储数据，等大小的protobuf和json文件protobuf存储的数据更多，更节省空间；
2.protobuf基于二进制存储，json基于文本存储，所以效率更高，占用资源更少；
3.protobuf不仅可以存储类型数据，还提供了抽象的类；
4.学习protobuf比学习json麻烦一些，萝卜青菜各有所爱，所以选择合适的即可。