protobuf-c 在arm linux 嵌入式平台的使用 protobuf和Json对比测试

        关于什么是protobuf，网上搜搜一大堆，很多人用的都还是json，以为json是多种语言传输数据是万能的，看完了protobuf的实现，就明白了简单高效才是王道。

1、首先写一个.proto扩展名的文件json.proto，内容格式如下

message response

{

    required uint32 led_on=1;

    required string node_id=2;

    required string parent_id=3;

    required string uuid=4;   

}

2、执行命令生成.c和.h文件，protoc-c可执行文件已经预先生成了，编译protobuf-c参考http://blog.csdn.net/code_style/article/details/54375785

./protoc-c json.proto

3、写示例代码main.c：

解析：protobuf的核心就是pack和unpack以及最后的free_unpack，比如客户端要给服务端发送一个msg，客户端把pack好的pBuf缓冲区数据直接发出去，服务端收到数据之后，再从pBuf里面“取出”out结构体指针指向的msg，最后调用free_unpacked释放out就可以了。

//main.c
#include 
#include 
#include 

#include "json.pb-c.h"

int main(void)
{
    Response msg,*out;
    unsigned char *pBuf;
    unsigned int Len;
    response__init(&msg);            //init default

    msg.led_on=1;
    msg.node_id="5149013220584027";
    msg.parent_id="5149013108519750";
    msg.uuid="121212121";

    Len=response__get_packed_size(&msg);

    printf("msg pack size %d\n",Len);

    pBuf=malloc(Len);
    if(pBuf)
    {
        response__pack(&msg,pBuf);        //construct msg to pBuf
        FILE *fp =fopen("protobuf.txt","wb+");        //output raw
        if(fp)
        {
            fwrite(pBuf,Len,1,fp);
            fclose(fp);
            fp=NULL;
        }

        out=response__unpack(NULL,Len,pBuf);
        if(out)
        {
            printf("out->led_on=%d\n",((Response*)out)->led_on);
            printf("out->node_id=%s\n",((Response*)out)->node_id);
            printf("out->parent_id=%s\n",((Response*)out)->parent_id);
            printf("out->uuid=%s\n",((Response*)out)->uuid);
            response__free_unpacked(out,NULL);
        }
    }

    printf("End\n");
}

4、编译注意事项

注意相关头文件所在目录为./protobuf-c/protobuf-c.h，相关libprotobuf-c.so库文件所在路径为./protobuf-c-arm/lib

5、编译，最终生成main可执行文件，将main放在开发板上，注意，相关的libc库和libprotobuf-c.so链接库都放在了开发板上/usr/arm-linux-gnueabi/lib目录下，否则运行是找不到.so库的

arm-linux-gnueabi-gcc main.c -o main json.pb-c.c -I./ -lprotobuf-c -L./protobuf-c-arm/lib -Wl,-rpath,/usr/arm-linux-gnueabi/lib

6、运行./main

实现了msg消息发送给out输出，同样类型的消息,Json需要91个字节，protobuf只需要49个字节，其实json里面的键值对name是完全不需要传输的，因为通讯双方都知道对应的name，只需要传输的只是value，但是每次传输数据，都要把name都传来传去，消耗了大量的带宽和数据存储空间

下面是测试结果

附录：

1、经过测试，我们发现，其实protobuf的原理很简单，和两端都是C语言实现的client/server直接传输结构体变量原理是一样的，我们都知道，C语言结构体成员的存储方式都是顺序存储。所以发送和接收方都按照对应的成员排列位置进行解析，就可以实现数据的传输。

2、但是protobuf设计初衷应该是为了适应不同的语言之间数据传输，像java写的server里面就没有结构体，所以就不能传输C写的client里面的结构体变量给对方，对方是解析不了的。另外protobuf在.proto文件里面指定了具体的位置编号，否则应该就没办法生成.c和.h文件，如果后续双方通讯格式要做调整，双方都使用同一个修改后的.proto文件重新生产对应的源文件，重新编译即可。

3、为什么说用protobuf比json简单高效，原因就是你用json传输数据，每次字符串里面都传输了一堆没用的数据，比如键值对的冒号，以及键值名字和值的双引号，还有大小括号，因为通讯双方都知道对应的键值名以及怎么解析json（如果不知道键值名字，收到的数据还怎么解析？）。

双方都有的数据还每次传来传去，不是浪费是什么？ 纯粹就是浪费带宽和存储，要传输的对方没有的数据，这才是有用数据。有人就说，这几个括号和键值名字能浪费多少带宽和空间，别小看这些小东西，假如数据交互量大和非常频繁，你就知道了，这里面的存储空间和带宽消耗差距是可怕惊人的。

4、最后不得不佩服，google出品必属精品。