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比 JSON 还要高效的数据传输格式

数据传输格式

  如果你在开发一款 APP,就免不了要读取服务端的数据。 现在大家比较流行的做法是使用 JSON 作为数据传输格式。 JSON 的好处是数据结构清晰,并且可读性强。相比 XML 数据的体量要小很多。

  正是这么多的优点,让 JSON 几乎成为了现在数据传输格式的标配。

  接下来我们进入正题,说说我们这次要介绍的 protobuf。 既然 JSON 那么多优点,为什么还要出来个 protobuf 呢? 虽然 JSON 的数据体量已经比较小了,但它的整体文本结构还是纯文本形式的。也就是说在传输数据的时候,会一并把数据的组织格式也进行传输。比如:

{
  "name" : "swift",
  "age" : 23
}

  上面是一个简单的 JSON 对象。 虽然这个数据的格式已经很简单了,但它依然把属性名称,比如 name 和 age, 以及大括号,引号这些用于表示数据格式的信息也进行传输了。

  当然,如果你对 APP 的网络传输没那么高的要求,这也不成问题。 但如果有一天你想提升你 APP 的传输性能了,那么 protobuf 就是你可以采纳的解决方案之一了。

protobuf

  protobuf 的全称是 Protocol Buffer。 protobuf 的主要特性就是二进制传输,并且它只传输”数据”,不会传输数据的”格式”。要使用 protobuf, 首先要定义数据的格式, 通过一个扩展名为 .proto 的文件来定义:

syntax = "proto3";
  message Person {
  string name = 1;
  int32 age = 2;
}

  这个 proto 文件看起来应该很熟悉。 第一行 syntax 定义了这个文件的语法格式。 因为 protobuf 有 2 和 3 两个主流版本,这里指定当前文件用的是哪个版本。

  接下来就是消息格式的定义了,显而易见,我们定义了 Person 类型,有两个属性 name 和 age。 分别是 string 和 int32 类型。

  协议格式定义好之后,用 protobuf 自带的命令可以将协议文件转换成 objective-c 的类文件:

$ protoc ./person.proto --objc_out ./

  上面这个命令是把当前目录的 person.proto 文件,转换成 objc 类,然后输出到当前目录。成功运行命令后, 我们就会看到两个生成的代码文件了,把它们添加到 XCode 工程中即可。

  然后我们就可以在代码中直接使用 Person 类来进行数据交互了:

Person *person = [[Person alloc] init];
  person.name = @"swift";
  person.age = 22;
  NSData*dataWillSend = [person data];

  这里可以看到, Person 类的属性和我们之前在 person.proto 中定义的完全一样,它还提供了一个 data 方法,将数据直接序列化成 NSData, 这样我们在发送请求的时候,直接发送这个 NSData 就可以了。

  如果是从服务端接收的请求返回, Person 类同样提供了解析数据的方法:

[Person parseFromData:dataWillReceived error:nil];

  这样,我们的数据传输就真正做到了只发送数据本身,而不发送数据的格式了。因为数据的格式和解析规则都保留在客户端和服务端本地了。

总结

  protobuf 给我们提供的就是这样一个更高效的数据传输协议。它自然有利有弊。 好处就是我们前面说的,让数据的传输效率最大化。相比 JSON 数据格式,它的数据传输体积更小。它只传输数据本身,不会传输格式信息。

  但同样,它也有一些不便,比如 .proto 数据格式文件必须同时在客户端和服务端保存。 如果数据格式发生变化,两边同时调整的代价就会比较大。

  总的来说,protobuf 给我们提供了一个新的选择,如果你的 APP 已经到了需要非常细致的优化性能的时候,那么 protobuf 也是一个不错的方案。 关于 protobuf 更详细完整的文档,大家可以参考它的 Github 主页: https://github.com/google/protobuf

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