Google二进制编解码技术之Protobuf 3
字段名称与字段类型对于任何一个有用的信息都包含这样几部分：
字段名称字段类型字段值就像c/c++中定义变量时：
int i = 100;在这里，字段名称就是i，字段类型是int，字段值是100。
刚才我们用varint以及zigzag编码解决了字段值表示的问题，那么该怎样表示字段名称和字段类型呢？
首先，对于字段类型还比较简单，因为字段类型就那么多，protobuf中定义了6种字段类型：
对于6种字段类型我们使用3个比特位来表示就足够了。
接下来比较有趣的是字段名称该怎么表示呢？假设我们需要传递这样一个字段：
int long_long_name = 100;那么我们真的需要把“long_long_name”这么多字符通过网络传递给对端吗？
既然通信双方需要协议，那么“long_long_name”这字段其实是client和server都知道的，它们唯一不知道的就是“ 哪些值属于哪些字段 ”。
为解决这个问题， 我们给每个字段都进行编号 ，比如通信双方都知道“long_long_name”这个字段的编号是2，那么对于：
int long_long_name = 100;这个信息我们只需要传递：
字段名称：2 (2对应字段“long_long_name”)字段类型：0 (0表示varint类型，参见上图)字段值：100所以我们可以看到， 无论你用多么复杂的字段名称也不会影响编码后占据的空间，字段名称根本就不会出现在编码后的信息中， so clever。
从宏观上看我们已经在protobuf中看到了数字以及字段名称以及字段类型是怎么表示了，现在是时候从宏观角度来看看多个字段该怎么编码了。
从本质上讲，protobuf被编码后形成一系列的key-value，每个key-value对应一个proto中的字段。
也就是键值对：
其中value比较简单，也就是字段值；而字段名称和字段类型会被拼接成key，protobuf中共有6种类型，因此只需要3个比特位即可；字段名称只需要存储对应的编号，这样可以就可以这样编码：
(字段编号 << 3) | 字段类型假设server接收到了一个key为0x08，其二进制的表示为：
0000 1000由于key也是利用varint编码的，因此需要将第一个比特位去掉，这样我的得到：
000 1000根据key的编码方式，其后三个比特位表示字段类型，即：
000也就是0，这样我们知道该key的类型是varint(第0号类型)，而字段编号为抹掉后3个比特位的值，即：
0001这样，我们就知道了该key对应的字段编号为1，得到编号我们就能根据编号找到对应的编号名称。
嵌套数据与json和xml类似，protobuf中也支持嵌套消息，就像这样：
message submsg { optional int32 id = 1;}message msg { optional submsg msg = 1;}其实现也比较简单，这依然遵循被编码后形成一系列的key-value，只不过对于嵌套类型的key来说，其value是由子消息的key-value组成。
protobuf与编译语言与json一样，protobuf也是一门语言，兼具了文本的可读性以及二进制的高效。
protobuf之所以能做到这一点就好比c语言与机器指令。
c语言是给程序员看的，可读性好，而机器指令是给硬件使用的，性能好，编译器会将c语言程序转为机器可执行的机器指令。
而protobuf也一样，protobuf也是一门语言，会将可读性较好的消息编码为二进制从而可以在网络中进行传播，而对端也可以将其解码回来。
在这里protobuf中定义的消息就好比c语言，编码后的二进制消息就好比机器指令。
而protobuf作为事实上语言必然有自己的语法，其语法就是这样：
怎么样，还觉得编译原理没什么用吗？
不理解编译原理是不可能发明protobuf这种技术的。
总结我在写这篇文章时不断感叹，google的这项技术节省了多少程序员的时间，同时我们也能看到这种基石般的技术依赖的底层原理却非常古老：
信息的编解码编译原理怎么样，这些是不是远远没有it界各种流行的技术听上去时髦有趣，而正是这种朴素的技术支撑起了工业界，现在你也应该能明白底层技术的重要性了吧。
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字段名称字段类型字段值就像c/c++中定义变量时：
int i = 100;在这里，字段名称就是i，字段类型是int，字段值是100。
刚才我们用varint以及zigzag编码解决了字段值表示的问题，那么该怎样表示字段名称和字段类型呢？
首先，对于字段类型还比较简单，因为字段类型就那么多，protobuf中定义了6种字段类型：
对于6种字段类型我们使用3个比特位来表示就足够了。
接下来比较有趣的是字段名称该怎么表示呢？假设我们需要传递这样一个字段：
int long_long_name = 100;那么我们真的需要把“long_long_name”这么多字符通过网络传递给对端吗？
既然通信双方需要协议，那么“long_long_name”这字段其实是client和server都知道的，它们唯一不知道的就是“ 哪些值属于哪些字段 ”。
为解决这个问题， 我们给每个字段都进行编号 ，比如通信双方都知道“long_long_name”这个字段的编号是2，那么对于：
int long_long_name = 100;这个信息我们只需要传递：
字段名称：2 (2对应字段“long_long_name”)字段类型：0 (0表示varint类型，参见上图)字段值：100所以我们可以看到， 无论你用多么复杂的字段名称也不会影响编码后占据的空间，字段名称根本就不会出现在编码后的信息中， so clever。
从宏观上看我们已经在protobuf中看到了数字以及字段名称以及字段类型是怎么表示了，现在是时候从宏观角度来看看多个字段该怎么编码了。
从本质上讲，protobuf被编码后形成一系列的key-value，每个key-value对应一个proto中的字段。
也就是键值对：
其中value比较简单，也就是字段值；而字段名称和字段类型会被拼接成key，protobuf中共有6种类型，因此只需要3个比特位即可；字段名称只需要存储对应的编号，这样可以就可以这样编码：
(字段编号 << 3) | 字段类型假设server接收到了一个key为0x08，其二进制的表示为：
0000 1000由于key也是利用varint编码的，因此需要将第一个比特位去掉，这样我的得到：
000 1000根据key的编码方式，其后三个比特位表示字段类型，即：
000也就是0，这样我们知道该key的类型是varint(第0号类型)，而字段编号为抹掉后3个比特位的值，即：
0001这样，我们就知道了该key对应的字段编号为1，得到编号我们就能根据编号找到对应的编号名称。
嵌套数据与json和xml类似，protobuf中也支持嵌套消息，就像这样：
message submsg { optional int32 id = 1;}message msg { optional submsg msg = 1;}其实现也比较简单，这依然遵循被编码后形成一系列的key-value，只不过对于嵌套类型的key来说，其value是由子消息的key-value组成。
protobuf与编译语言与json一样，protobuf也是一门语言，兼具了文本的可读性以及二进制的高效。
protobuf之所以能做到这一点就好比c语言与机器指令。
c语言是给程序员看的，可读性好，而机器指令是给硬件使用的，性能好，编译器会将c语言程序转为机器可执行的机器指令。
而protobuf也一样，protobuf也是一门语言，会将可读性较好的消息编码为二进制从而可以在网络中进行传播，而对端也可以将其解码回来。
在这里protobuf中定义的消息就好比c语言，编码后的二进制消息就好比机器指令。
而protobuf作为事实上语言必然有自己的语法，其语法就是这样：
怎么样，还觉得编译原理没什么用吗？
不理解编译原理是不可能发明protobuf这种技术的。
总结我在写这篇文章时不断感叹，google的这项技术节省了多少程序员的时间，同时我们也能看到这种基石般的技术依赖的底层原理却非常古老：
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