基于Protobuf动态解析在Java中的应用 包含例子程序
投稿：jingxian
最近在做ProtoBuf相关的项目，其中用到了动态解析，网上看了下相关资料和博文都比较少，自己来写一个记录一下学习过程。
Protocol Buffers是结构化数据格式标准，提供序列化和反序列方法，用于存储和交换。语言中立，平台无关、可扩展。目前官方提供了C++、Java、Python API，也有其他语言的开源api（比如php）。可通过 .proto文件生成对应语言的类代码
如果已知protobuf内容对应的是哪个类对象，则可以直接使用反序列化方法搞定（Xxx.parseFrom(inputStream)由二进制转换，TextFormat.merge(string, xxxBuilder)由文本转换）
而我们经常遇到的情况是，拿到一个被protobuf序列化的二进制内容，但不知道它的类型，无法获得对应的类对象。这种多见于需要处理各种各样未知的ProtoBuf对象的系统。ProtoBuf提供了动态解析机制来解决这个问题，它要求提供二进制内容的基础上，再提供对应类的Descriptor对象，在解析时通过DynamicMessage类的成员方法来获得对象结果。
最后问题就是Descriptor对象从哪里来？这是通过protoc --descriptor_set_out=$outputpath 命令生成descriptor文件，进而得到的。
代码如下：
cinema.proto
option java_package="com.liulei.cinema";
enum MovieType{
CHILDREN=1;
ADULT=2;
NORMAL=3;
OHTER=4;
}
enum Gender{
MAN=1;
WOMAN=2;
OTHER=3;
}
message Movie{
required string name=1;
required MovieType type=2;
optional int32 releaseTimeStamp=3;
optional string description=4;
}
message Customer{
required string name=1;
optional Gender gender=2;
optional int32 birthdayTimeStamp=3;
}
message Ticket{
required int32 id=1;
required Movie movie=2;
required Customer customer=3;
}
Main.java
public static void main( String[] args ) {
Cinema.Movie.Builder movieBuilder = Cinema.Movie.newBuilder();
movieBuilder.setName("The Shining");
movieBuilder.setType(Cinema.MovieType.ADULT);
movieBuilder.setReleaseTimeStamp(327859200);
System.out.println("Dynamic Message Parse by proto file");
try {
byte[] buffer3 = new byte[movieBuilder.build().getSerializedSize()];
CodedOutputStream codedOutputStream3 = CodedOutputStream.newInstance(buffer3);
try {
movieBuilder.build().writeTo(codedOutputStream3);
System.out.println(buffer3);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
String protocCMD = "protoc --descriptor_set_out=cinema.description ./cinema.proto --proto_path=.";
Process process = Runtime.getRuntime().exec(protocCMD);
process.waitFor();
int exitValue = process.exitValue();
if (exitValue != 0) {
System.out.println("protoc execute failed");
return;
}
Descriptors.Descriptor pbDescritpor = null;
DescriptorProtos.FileDescriptorSet descriptorSet = DescriptorProtos.FileDescriptorSet.parseFrom(new FileInputStream("./cinema.description"));
for (DescriptorProtos.FileDescriptorProto fdp : descriptorSet.getFileList()) {
Descriptors.FileDescriptor fileDescriptor = Descriptors.FileDescriptor.buildFrom(fdp, new Descriptors.FileDescriptor[]{});
for (Descriptors.Descriptor descriptor : fileDescriptor.getMessageTypes()) {
if (descriptor.getName().equals("Movie")) {
System.out.println("Movie descriptor found");
pbDescritpor = descriptor;
break;
}
}
}
if (pbDescritpor == null) {
System.out.println("No matched descriptor");
return;
}
DynamicMessage.Builder pbBuilder = DynamicMessage.newBuilder(pbDescritpor);
Message pbMessage = pbBuilder.mergeFrom(buffer3).build();
System.out.println(pbMessage);
} catch (Exception e) {
System.out.println("Exception");
e.printStackTrace();
}
}
执行结果：
Dynamic Message Parse From byte array
[B@597ccf6e
Movie descriptor found
name: "The Shining"
type: ADULT
releaseTimeStamp: 327859200
解释具体过程：
0.首先对.proto文件使用protoc命令，生成的descriptor文件中包含多个类对应的descriptor类信息（序列化的DescriptorSet内容）
1.首先取出序列化的DescriptorSet内容，FileDescriptorSet.parseFrom方法反序列化得到FileDescriptorSet对象
2.取出对应message类型的Descriptor。
DescriptorSet成员方法getFileList()，拿到多个FileDescriptorProto对象，再构建对应FileDescriptor。
FileDescriptor的成员方法getMessageTypes()得到所有Message的Descriptor对象，找到对应名字的Descriptor
3.用Descriptor对象反序列化对象
构建DynamicMessage.Builder对象builder，再调用builder的mergeFrom/merge方法得到Message对象
其中Descriptor相关类：
DescriptorProtos.DescriptorSet：protoc编译出来类文件中包含这个类，描述多个.proto文件中的类
DescriptorProtos.FileDescriptorProto：描述一个完整的.proto文件中的类
DescriptorProtos.FileDescriptor：由DescriptorProtos.FileDescriptorProto构建而来（buildFrom），描述1个完整.proto文件中的所有内容，包括message类型的Descriptor和其他被导入文件的Descriptor。
getMessageTypes()方法：返回List<Descriptors.Descriptor>。得到FileDescriptor内，所有message类型直接儿子的Descriptor列表
DescriptorProtos.Descriptor：描述一个message类型，通过getName()得到message的类名
以上这篇基于Protobuf动态解析在Java中的应用 包含例子程序就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。