Protocol Buffers (Protobuf) 是一种谷歌开发的二进制通信格式，用于序列化结构数据，截至目前，谷歌使用 protobuf 已经超过十年了。
Protobuf 的出现并不是为了解决新的问题，而是用更加现代的方式让网络传输更加高效，总的来说它有如下几个特点：
- 是二进制格式，而不是像 JSON 与 XML 是基于文本的，因此非常节省空间。
- 对各种模式丰富且易上手的支持。
- 支持多种语言下的解析。
那么，为何 protobuf 更加高效呢？下面来深入探索下这个问题。
protobuf 的编码方式
下面是一段要通过 protobuf 序列化传输数据的 .proto 文件。
message my_int_massage{
int 32 a = 2009;
}
我们看到消息体中仅有一个32位的整数，那么protobuf 如何为它进行编码呢，能小于 32 位吗？下面介绍 varint，可变长整数编码，即 protobuf 所采用的，那么 varint 是如何工作的呢？
我们以上面的消息体定义作为例子：
- 将2009 转换为二进制 11111011001
- 将其分割为 0001111 1011001
- 反转其顺序 1011001 0001111
- 添加 MSB 标识为 01011001 00001111
- 设置MSB ，11011001 00001111 （即第一位为0代表是数字结尾）
- 最后用16进制表示为 D9 0F
以上就是protobuf 编码的过程，那么如何编码多个数字呢，下面介绍一下序列数，它由 field_num, write_type 决定，即（filed_number<< 3) | write_type ，其本身也是被 varint 编码，后 3 由 write_type 决定。其中 field_number 表示当前是第几位数字，write_type 表示该数字的编码方式是 varint ，varint 时 write_type 为0；
那么如何解码呢，与编码对应，先根据 MSB 位取数据，然后去掉 MSB 位，反转数据，解码即可。
那么 string 呢？
对于 utf-8 或7-bit ASCII 编码的 stirng，首先，同样有field_number 与 write_type 组成的 序列数, string 的序列数为2，此外在序列数之后还有表示 string 长度的字段，由于已经有长度信息，因此string 的编码不再需要 MSB 标识位。
例如：“syma” 编码为 0A 04 73 79 6d 61;(0A是序列数，04是长度，其他为字符串）；
小结
1.在微服务之间通信时，protobuf 更合适，在公开 API 或与浏览器通信时JSON 与 xml 更合适。
- protobuf 更加节省空间，高效。
- protobuf 放弃了可读性。
- protobuf 使用的编码方式可以使数据更加紧凑。
5.protobuf 依赖生成的代码，需要一个protobuf 编译器根据你编写的 .proto 定义的数据生成，也称作消息。 - 你可以根据生成的代码初始化或解析发生的数据或接受的数据。
