本文介绍什么是Protobuf，简述原理概念，描述它的历史和应用场景。希望可以给读者一个Protobuf的入门认识，以及给进一步学习和应用Protobuf提供帮助。

什么是Protobuf

Protocol buffers are Google’s language-neutral, platform-neutral, extensible mechanism for serializing structured data

引用并翻译官方的原话，Protobuf 是Google开发的，一种与语言无关、平台无关、可拓展的结构数据序列化机制。可类比于XML、Json以及Android的Parcelable。

protobuf以message为对象定义在.proto后缀的文件中，形如：

syntax = "proto3";

message Person {
  string name = 1;
  int32 id = 2;
  string email = 3;
}

它目前有两个版本，分别是proto2和proto3，版本的相互兼容性做得较好，基本可以互相解析，但是新的序列化需求，还是建议使用proto3，更简洁好用。

proto2支持Java, Python, Objective-C, and C++；proto3额外支持Kotlin, Dart, Go, Ruby, PHP, and C#.

Protobuf应用场景

Protobuf被应用在gRPC、Google Cloud、Envoy Proxy、众多微服务架构，以及Android对象序列化。使用Protobuf的初衷，除了序列化需求以外，更多的可能是看上了它的超高兼容性、高压缩率、语言和平台无惯性。

除了应用于RPC通信，将protobuf用于本地文件存储也是一种不错的应用场景。

gRPC

RPC：远程过程调用机制，比如Android中的Binder，就是一种典型的RPC机制的实现。

gRPC是众多网络RPC中的大佬，基于http/2和protobuf实现，目前具有绝对的优势。

Android对象序列化

原生的Android Framework，protobuf主要用于对log的压缩，比如AMS中打印dump信息到protobuf，就是一种log压缩的应用。
但是，由于我们看上了其除了序列化意外的其它特性，仍然有信心将其应用于本地Binder通信，可以达到对数据进行压缩、提高模块间接口版本兼容性的目的。

protobuf原理简述

protobuf是这么个工作流程：

编译器（protoc工具）将.proto文件编译为指定的目标语言的源代码，RPC的client端和server端持有相同的.proto文件，各自生成自己的目标源代码。这些源代码与工程代码一起编译，最终由protobuf完成对数据的序列化。

在客户端，以java为例，如此序列化对象：

Person john = Person.newBuilder()
    .setId(1234)
    .setName("John Doe")
    .setEmail("jdoe@example.com")
    .build();
output = new FileOutputStream(args[0]);
john.writeTo(output);

在服务端，可以使用任意支持的语言来解析反序列化，还是以java为例：

Person john;
fstream input(argv[1], ios::in | ios::binary);
john.ParseFromIstream(&input);
int id = john.id();
std::string name = john.name();
std::string email = john.email();