Google Protocol Buffer缺陷

来源： Google Protocol Buffer缺陷 – newzai的个人页面

之所以要列出protobuf的缺陷，就是为了在使用Protobuf的时候可以规避这些缺陷；没有一个工具是十全十美的，我们在使用工具的时候需要扬长避短，因此要对其优点和缺点都有所了解才可以设计出更好的软件系统！！！

1. repeated字段二义性

repeated字段代表传输0~N个数据对象。当传输的数据对象个数大于0时，接收方可以按照覆盖的方式，使用新的数据，替换之前的所有数据。但是，当传输的数据对象个数等于0的时候，接收方如何意会发送方的意图呢？是保留不变还是删除列表？

解决办法：影子字段，为每个repeated type name = i;增加一个include影子字段， optional bool include_name = i+1; 当 include_name 的值为true时，表示需要修改内容，当include_name为false时，接收方忽略name字段。

2. repeated字段冗余

repeated字段每次传输的是一个列表的所有对象的数据。列表的内容改变时，特别是有时候真是新增或者减少几个数据对象时，依旧需要传输整个完整的列表数据。这在数据量比较少的时候不成问题，但是如果列表的成员为成千上万个的时候，恐怕使用单一的repeated字段是无法满足的。在此时最好是repeated字段只传输那些变动的数据对象，例如值传输所有新增的，或者值传输所有被删除的。

解决办法:因此再次最好增加一个枚举和一个字段。

enum RepteateFieldOpType { add = 0; del = 1; replace = 3;}

optional      RepteateFieldOpType  op_name = i+2 [ default = replace];

3.消息对象冗余

protoc.exe代码生成器生成的消息对象不但引用了protobuf库的基础消息，而且还添加了很多额外的字段。生成的消息类无法直接用在工程的业务逻辑对象中。

因此，需要在工程中，重复定义一套业务对象，数据结构和protobuf 的message对象相当。并且在业务对象和消息对象之间进行数据的赋值。

解决办法：工程中，涉及到和业务逻辑对象相关的消息，最好采用自动化工具从class对象中提取字段，并且映射为消息。并使用工具自动生成class对象和protobuf 消息对象之间的负值，如toMessage和fromeMessage等方法。

4.数据类型单一

普通数据类型单一，可以使用最大化的方式解决。而复杂数据，protobuf只有一种模式，message。对于java，C#语言来说，可以认为是引用。但是对于C++语言来说，是映射为指针对象呢？还是普通的复合对象成员呢？一般情况下可以根据optional或者required来关联。复合对象使用required字段，指针对象使用optional字段。另外repeated代表的是一个列表，repeated message,是值对象的列表还是值引用(指针)的列表，这个也不好区分。  map（字典）也不能直接映射到protobuf.

以C++为例的解决方案:

对于C++ class中的普通数据成员，直接映射为protobuf的相应的数据成员。

对于C++class，映射为一个 message

对于 C++ class中的普通复合成员，直接映射为 required message即可。

对于C++ class中的指针复合成员，直接映射为optional message即可。既然是指针，那么传输的对象如果是整个类，和普通的复合成员也就没有多大的区别。但是如果此类设计到继承时，传输的时候可以只传输基类的内容，使得接收方可以根据基类的相关信息找到业务对象，而不是从新创建一个业务对象。因此还需要为每个指针复合成员定义一个find方法，用于把消息中的值，映射为业务对象。

5.继承问题

C++，Java，C++的类都很少是无父类的，在一个稍微复杂点的系统，业务对象都有自己的继承体系的。而protobuf的message和C的struct一样，是没有结构的概念的。

如何把C++中的继承体系映射到protobufmessage中，可以借鉴一下C的struct的做法。

有1中方式。第一种是分散式的，每个继承的子类都使用一个独立的消息，在消息中的第一个字段为父类的消息，并且名称固定为base。例如

Class A {}; Class B : public {}

message B {

required A base = 1;

…..

}

在多继承模式下，个人无能为力，那位有更好的 ！！

另外一种方式是集中式，整个继承体系使用一个独立的类，把所有的子类都封装在一起，使用起来类似于C中的union。

例如

Class A ;

Class B : public A;

class C : public A;

message XX {

required message A a =1;

optional message B b = 2;

optional message C c = 3;

}