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Protocol Buf 关于encode 和 decode的说明文档

如下一个简单的message定义

message Test1 {
    required int32 a = 1;
}

在应用中如果将Test1中的a变量赋值为150，那么经过encode之后的字节流为08 96 01,此文档将叙述这些字节所代表的意义。

动态int类型

动态int类型(varints)是一种用一个或者多个字节序列化整数的方法。每一个字节（除了最后一个）都有最高有效位，暗示将会有更多的字节到来。字节的低七位为实际的数值，采用的是小端法表示。
例如对于数字-1仅仅有一个字节，那么不存在最高有效位(0000 0001)
如果是300 那么在encode之后表示为（没有其它信息仅仅是300）:
1010 1100 0000 0010
首先移除最高有效位：010 1100 000 0010
由于是小端法表示的需要调整字节顺序：
000 0010 010 1100 = 300

消息结构

protocol buffer 其实是一种序列化的键值对，key是由tag和类型（type）构成的，例如：
required string name = 1;
tag是1，类型（type）是string，而变量名仅仅被用于decode 之后与类型（type）的定义相关联。
当消息被encode的时候，key和value被串行进字节序列中，当被decode时，如果遇到不被识别的key，转换器将会跳过。类型以及对应的值如下表所示：

在字节流中每一个key都是一个varint值，通过(tag << 3 ) | (type)获得，也就是说，最后三个bit存储类型。
举个例子：key = 08时
0000 1000 分析可以知道，type = 0 即Varint类型变量，同时tag = 1。
那么回头看Test1的例子，由于字节序列为08 96 01，第一个字节08代表key，type = 0（varint） ， tag = 1，后两个字节96 01代表value，1001 0110 0000 0001，舍弃最高有效位得到：001 0110 000 0001，由于小端法，需要将字节变换顺序得到：000 0001 001 0110 即是128 + 16 + 4 + 2 = 150

更多值类型

有符号整形

如前一节所述，所有type = 0 时都会被认为是varint类型，然而不同于有符号整形(sint32，sint64，int32,int64)encode负数的时候。encode负数的时候，总是会得到10个字节的varint，出于效率的考虑，会将负数变为非常大的无符号整数，并使用ZigZag编码。
ZigZag编码：对于32位整数编码之后得到的值(n<<1)^{(n>>31)，对于64位(n<<1)}(n>>63)

No-varint 数值

No-varint 数值编码采用固定长度，字节序列采用小端法。

Strings

type是2，字节序列除了指定key，还需要保存字符串的长度，如字符串"testing"：
encode之后的字节序列为：12 07 74 65 73 74 69 6e 67，第一个字节表示key，tag = 2 ， type = 2，07是字符串encode之后的长度。

消息

消息的处理与字符串类似，如下所示

message Test3 {
required Test1 c = 3;
}

同样将Test1中的a赋值150，得到encode之后的字节序列为：
1a 03 08 96 01，可以看到字节序列后三个值对应的是150的key和value，1a代表message 的key（type = 2 ，tag = 3），03表示之后的长度。