Protocol Buffers：数据世界的秘语之书，手把手教学环境搭建

前言

当数据在网络间穿梭、在磁盘中沉睡时，它需要一种 “通用语言”—— 既能被不同语言的程序读懂，又能轻巧地压缩体积，避免冗余的 “絮语”。谷歌于 2001 年打造的 Protocol Buffers，便是这样一套 “秘语体系”：它用简洁的语法定义数据结构，以高效的二进制格式序列化数据，成为分布式系统、微服务通信中的 “信使密函”。

本文将带你解锁这门 “秘语”：从认识它的本质，到亲手书写 “秘语契约”，再到让程序读懂并传递这些 “密函”，一步步掌握 protobuf的核心入门技能。

一、秘语之源：何为 Protocol Buffers？

protobuf 并非编程语言，也不是通信协议，而是一套数据序列化框架—— 它的核心作用是将 “结构化数据”（比如用户信息、订单详情）转化为紧凑的二进制字节流（“秘语原文”），也能将字节流还原为原始数据（“解密”）。

与我们熟悉的 JSON、XML 相比，它的 “秘语优势” 尤为突出：

• 更轻盈的体积：二进制格式比 JSON 的文本格式节省 30%-50% 的空间，如同将一封散文信压缩成绝句，更适合网络传输；
• 更快的解析速度：JSON 需要逐字符解析文本，而protobuf通过预定义的结构直接读取二进制，解析效率提升 5-10 倍；
• 更强的跨语言性：支持 Java、Python、Go、C++ 等数十种语言，只要遵循同一套 “秘语规则”，Go 程序生成的 “密函” 能被 Python 程序精准解密；
• 更好的兼容性：当数据结构需要升级（比如新增字段）时，旧版本程序能兼容读取新版本数据，无需中断服务 —— 如同秘语体系新增了词汇，旧信使仍能读懂核心信息。

二、铸钥之具：搭建 protobuf 环境

要书写和解析 “数据秘语”，我们首先需要一把 “铸钥工具”——protobuf 编译器（protoc），它能将我们定义的 “秘语规则”（.proto 文件）转化为各语言可调用的代码（比如 Python 的.py 文件、Java 的.java 文件）。

2.1 protobuf在windows下的安装

2.1.1 下载protobuf编译器

下载地址：官网链接

下载之后将压缩包解压到本地⽬录下。解压后的⽂件内包含 bin、include⽂件，以及⼀个readme.txt。

2.1.2 配置环境变量

把解压后⽂件中的bin⽬录配置到系统环境变量的Path中去

• 首先输入环境变量进行检索，找到path之后点击编辑

• 将复制的bin目录地址新建粘贴后确定
  

2.1.3 检查是否配置成功

• 打开cmd，输入 protoc --version
  

• 出现此结果则代表已经安装成功

2.2 protobuf在Linux下的安装

2.2.1 下载protobuf

下载 ProtoBuf 前⼀定要安装依赖库：

autoconf automake libtool curl make g++ unzip

如未安装，安装命令如下

Ubuntu 用户选择：

sudo apt-get install autoconf automake libtool curl make g++ unzip -y

CentOS 用户选择：

sudo yum install autoconf automake libtool curl make gcc-c++ unzip

ProtoBuf 下载地址

可以不⽤下载最新版本,具体的下载根据⾃⼰电脑情况选择。
• 如果要在 C++ 下使⽤ ProtoBuf，可以选择cpp.zip ；
• 如果要在 JAVA 下使⽤ ProtoBuf，可以选择 java.zip；
• 其他语⾔选择对应的链接即可。
• 希望⽀持全部语⾔，选择 all.zip 。

在这⾥我们希望⽀持全部语⾔，所以选择 protobuf-all-21.11.zip，右键将下载链接复制出来。

下载命令：

wget https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/download/v21.11/protobuf-all-21.11.zip

• 下载完成后，解压zip包：

unzip protobuf-all-21.11.zip

• 解压完成后，会生成相应文件，进入文件
  

cd protobuf-21.11

• 其中具体内容如下
  

2.2.2 安装protobuf

进入解压好的文件，执行以下命令

• 首先执行 autogen.sh,但如果下载的具体的某一门语音，不需要执行这一步

./autogen.sh

• 第二步执行 configure

./configure

再依次执行

• make （大约需要执行15分钟）
• make check （大约需要执行15分钟）
• sudo make install

如果出现这种报错，属于正常情况

原因是test的模块⾥⾯有⾮常多的测试⽤例，这些⽤例对服务器环境要求特别严格，需要增⼤下swap分区，具体操作可参考：
扩大教程（建议可以先扩⼤3G，再执⾏ make check 。如果还是报错，再扩⼤到5G重新执⾏ make check ）

执⾏ make check 后 ，出现以下内容就可以执⾏ sudo make install

此时就可以正常使用protobuf了

2.2.3 检查是否配置成功

• 需要先[source /etc/profile]更新配置文件资源。

• 输入protoc --version查看版本，有显示说明安装成功

小结

本篇关于protobuf开发环境搭建的介绍就暂告段落啦，希望能对大家的学习产生帮助，欢迎各位佬前来支持斧正！！！