【Protobuf】Pb Generation

Connection1.0 - XMPP协议

XMPP

XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol)，是一种通信协议，用于即时消息传递和传递在线状态信息。

XMPP 有很好的安全性、可读性高、并且是物联网的标准协议，有更好的开放性和可拓展性。

XMPP 缺点

  1. 基于 TLS 握手和 SASL challenge，前后台握手交互次数太多（超过 8 次），握手时间太长。
  2. 包体是 xml 文本，虽然可读性高，但是包体比较大，信息载荷比低，带宽占用高。

Connection2.0 - PB

PB

Pb(Protocol Buffers)，是谷歌开发的数据描述语言，有更高的拓展性。

优点：

  1. 高效性: Protobuf 是二进制格式，因此它生成的数据通常比 XMPP 小很多，这使得 Protobuf 在网络传输中更加高效。同时，Protobuf 的解析和序列化速度也比 XMPP 快

  2. 体积小且数据结构清晰，pb 的消息是二进制协议，无法直接阅读，使用 pb 协议需要预先定义数据结构（.proto 文件）:

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    //input
    syntax="proto3"; //指明版本，默认 proto2
    message Person{
     string name = 1;
     int32 age = 2;
     string email = 3;
    }
    //output
    syntax="proto3";
    message Person{
     string+1;
     int32+2;
     string email+3;
    }

具体转换为二进制的规则可以参考：https://developer.aliyun.com/article/1309545

  1. 安全: 提现在数据结构上。

  2. 向后兼容性，下面消息中，发给 2 中的旧协议，前面三个还是能拿到：

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    syntax="proto3";
    message Person{
     string name = 1;
     int32 age = 2;
     string email = 3;
     int32 number = 4;
    }

  3. 易于维护且强类型。

高效编码方法

  1. Varint 编码：对于小整数，用较少字节，大整数才使用更多字节。
  2. 长度限制（Length-delimited）编码：对于字符串/字节数组/嵌套数据结构，会在数据前附加数据长度的 Varint 编码
  3. Packed 编码：repeated 基本类型（类似 vector 可以重复任意次的动态数组），将所有元素连续存储在一个单独的字节数组，减少元数据开销。
  4. 编号代替字段名：在 pb 里只会存 类型+value，压缩了key 名带来的空间，因此他对数据字段的顺序有严格要求（不能变换各个数据字段的顺序，否则无法向后兼容）。
  5. 二进制格式： 没有需要额外存储的分隔符等，纯二进制格式的消息。