上次学习了 protobuf 的安装，今天开始学习使用。以下例子也主要以 C++ 为主。（ps：由于 protobuf 是谷歌推出的，所以下文给出文档需要翻墙～）
# 1. 定义.proto
使用 protobuf 序列化对象首先需要将对象的数据结构定义到.proto 文件中。
以下是官网给出的一个例子。
addressbook.proto:
syntax = "proto2"; // 使用proto2语法
package tutorial; // 声明包名，为了解决不同项目中的重名的问题，类似于命名空间
/* 定义Person的message，类似于class */
message Person {
required string name = 1; // 定义的数据项，定义中字段较多，具体在后面解释。
required int32 id = 2;
optional string email = 3;
// 支持枚举类
enum PhoneType {
MOBILE = 0;
HOME = 1;
WORK = 2;
}
// message的定义可以嵌套
message PhoneNumber {
required string number = 1;
optional PhoneType type = 2 [default = HOME]; // 可以[default = xxx]的语法指定默认值
}
repeated PhoneNumber phones = 4;
}
message AddressBook {
repeated Person people = 1;
}
可以看到.proto 的总体语法和 java、c++ 等 OO 语言很相近。主要区别应该在数据项的声明，下面就来详细学习下～
# required、optional、repeated
首先，任意数据项必须要有 required 、 optional 或 repeated 的一个来修饰：
required：声明成 required 的数据项在存取时需要有赋值，在没有赋值的情况下这些数据项会被视作 “未初始化”。当 libprotobuf 的库在 debug 模式下，若 required 的数据项没有赋值，在存储数据时会强制停止。在优化模式下，会跳过这个检查直接写入数据。但读取时，若 required 的数据项没有赋值，读取总会失败。optional：声明成 optional 的数据项可以不进行赋值，未赋值的数据项会使用默认初始值，该初始值可以自己指定，也可以使用系统默认初始值。repeated：声明成 repeated 的数据项可能会在存储的数据结构中出现 n 个（包括 0 个）。简单来说就相当于动态大小的数组，像 c++ 中的 vector 和 java 中的 ArrayList。
# 类型和名称
数据项需要声明数据类型和名称，这和那些强类型语言是一样的。
protobuf 中的数据类型和其他语言的对应关系见下图：
# 编号
数据项最后会有一个 = 1 、 = 2 这样的编号。这些编号是用来在二进制文件中唯一标识每一个数据项的 tag，要保证每个 message 内的各个数据项的 tag 不同。其中 1-15 的 tag 占用的空间比 16 及以上的 tag 少一个字节，所以常用的一些属性最好以 1-15 去标识。（repeated 的属性每一条都会需要在二进制文件中保存一个 tag，所以 repeated 的属性应尽可能使用 1-15 的 tag）
以上是对这份样例代码的解析，还有一些其他语法可以参考官方文档
# 2. 编译.protobuf
编写好.protobuf 文件以后，可以通过 protobuf 的编译器对其进行编译并生成 c++、java 等目标代码。
以 c++ 为例，可以使用以下指令编译：
$ protoc -I=. --cpp_out=. addressbook.proto
-I=xxx 是源代码所在目录， --cpp_out=xxx 是 c++ 文件输出目录，第三个参数 addressbook.proto 是要编译的.proto 文件。
使用以上指令则会在 cpp_out 指定目录中生成两个文件：addressbook.pb.cc、addressbook.pb.h。
.h 文件则是我们代码中可以调用的接口，.cc 文件是接口的实现，我们不能修改，也不需要关心。
以上是编写和编译.proto 文件的过程，具体在代码中使用会在下一篇 blog 中介绍。
