Protocol Buffers（簡稱protobuf）是谷歌的一項技術，用於將結構化的資料序列化、反序列化，經常用於網路傳輸。

這貨實際上類似於XML生成和解析，但protobuf的效率高於XML，不過protobuf生成的是位元組碼，可讀性比XML差。類似的還有json、Java的Serializable等。

protobuf支援各種語言。本文以Java為例，簡單介紹protobuf如何使用。其他語言使用方法類似。

首先需要下載：

解壓後有兩個檔案：protobuf-java-2.5.0.jar和protoc.exe。

protobuf-java-2.5.0.jar即protobuf所需要的jar包，如果用maven的話可以無視這個檔案；

protoc.exe是protobuf程式碼生成工具。

第一步：定義資料結構

首先要定義protobuf的資料結構，這裡要寫一個.proto檔案。這個檔案有點類似於定義一個類。例如定義一個Person，儲存檔案PersonMsg.proto（注意檔名和裡面的message名不要一樣）。

message Person {
	
	// ID（必需）
	required int32 id = 1;
	
	// 姓名（必需）
	required string name = 2;
	
	// email（可選）
	optional string email = 3;

	// 朋友（集合）
	repeated string friends = 4;
}
 

上面的1、2、3、4是unique numbered tag，是一個唯一標識。

上面的例子中定義了一個非常簡單的資料結構，當然還可以定義更復雜的結構，這裡不再討論，具體可以看官方文件。

第二步：protoc.exe生成Java程式碼

使用檔案protoc.exe，cmd命令列執行：

protoc.exe --java_out=E:\java PersonMsg.proto

輸入檔案是PersonMsg.proto，也就是定義資料結構的檔案；輸出資料夾是E:\java，將java檔案生成在E:\java中。執行命令成功後會生成PersonMsg.java：

在Eclipse中建立一個專案，將java檔案拷貝到專案中。專案中需要引入protobuf-java-2.5.0.jar包。如果是maven專案則加入：

<dependency>
	<groupId>com.google.protobuf</groupId>
	<artifactId>protobuf-java</artifactId>
	<version>2.5.0</version>
</dependency>

一般來說，序列化和反序列化是分開的。例如網路傳輸，由一方將資料序列化後傳送給另一方來接收並解析，序列化傳送和接收反序列化並不在一起。但是下面為了例子簡單將二者寫在同一程式中。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.List;

public class Main {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		// 按照定義的資料結構，建立一個Person
		PersonMsg.Person.Builder personBuilder = PersonMsg.Person.newBuilder();
		personBuilder.setId(1);
		personBuilder.setName("叉叉哥");
		personBuilder.setEmail("[email protected]");
		personBuilder.addFriends("Friend A");
		personBuilder.addFriends("Friend B");
		PersonMsg.Person xxg = personBuilder.build();
		
		// 將資料寫到輸出流，如網路輸出流，這裡就用ByteArrayOutputStream來代替
		ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
		xxg.writeTo(output);
		
		// -------------- 分割線：上面是傳送方，將資料序列化後傳送 ---------------
		
		byte[] byteArray = output.toByteArray();
		
		// -------------- 分割線：下面是接收方，將資料接收後反序列化 ---------------
		
		// 接收到流並讀取，如網路輸入流，這裡用ByteArrayInputStream來代替
		ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(byteArray);
		
		// 反序列化
		PersonMsg.Person xxg2 = PersonMsg.Person.parseFrom(input);
		System.out.println("ID:" + xxg2.getId());
		System.out.println("name:" + xxg2.getName());
		System.out.println("email:" + xxg2.getEmail());
		System.out.println("friend:");
		List<String> friends = xxg2.getFriendsList();
		for(String friend : friends) {
			System.out.println(friend);
		}
	}

}