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基于http协议使用protobuf进行前后端交互

protobuf介绍

由于网上关于protobuf的交互的资料比较零散,所以自己整理了一下关于protobuf前后端交互的资料,以作参考。

Google Protocol Buffers 简称 Protobuf,它提供了一种灵活、高效、自动序列化结构数据的机制,可以联想 XML,但是比 XML 更小、更快、更简单。仅需要自定义一次你所需的数据格式,然后用户就可以使用 Protobuf 编译器自动生成各种语言的源码,方便的读写用户自定义的格式化的数据。与语言无关,与平台无关,还可以在不破坏原数据格式的基础上,依据老的数据格式,更新现有的数据格式。

前后端交互方式

前后端都是以二进制形式进行交互信息。前后端定义proto后缀的文件,以此文件来当文档来进行沟通。

protobuf文件形式

以下为protobuf文件的demo,test.proto,文件的结构确实简单明了。

enum FOO {
  BAR = 1;
}

message Test {
  required float num  = 1;
  required string payload = 2;
  optional string payloads = 3;
}

message AnotherOne {
  repeated FOO list = 1;
}
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前后端进行protobuf的环境安装

后端以node为例子: 安装bufferhelper以及protocol-buffers进行解析protobuf文件

npm install bufferhelper
npm install protocol-buffers
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前端需要安装解析protobuf的环境。 mac使用brew安装protobuf环境。此操作需要先安装Homebrew环境。具体的Homebrew的安装自行搜索。 windows的前端环境安装有点不一样,自行搜索。

brew install protobuf
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测试前端proto环境是不是安装好了,如果有版本就是安装好了。

protoc --version
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在进行前后端交互之前,前端需要进行编译proto文件。 test.proto为前端以及后端相同的proto文件。先编译为js文件再执行。首先进入node项目的proto的目录下面,执行下面的命令之后会生成test_pb.js文件。最后js只需要解析这个文件即可。前端也需要执行这样的操作,因为我这边是前后端分离的。是两个项目,所以两个项目都需要编译。

protoc --js_out=import_style=commonjs,binary:. test.proto
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后端给前端传数据

后端赋值proto文件的内容并传给前端。 后端传protobuf二进制给前端,要先转化为json才可以给前端。不然的话前端会转化成乱码的。前端需要请求此路由。

app.get('/proto/get', function (req, res) {
  let protobuf = require('protocol-buffers')
  let messages=protobuf(fs.readFileSync('./proto/test.proto')
  let buf = messages.Test.encode({
    num: 42,
    payload: 'hello world node js and javahhh呵呵呵',
    payloads: ''
  })
  console.log(buf) // 打印出来的是二进制流
  res.send(JSON.stringify(buf)); //需要进行json化然后给前端。不然的话浏览器会自动解析成文字的
})
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前端需要进行接受二进制流 先引入proto.js文件以及protobufjs插件

  import awesome from '../../proto/test_pb.js'
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前端用axios请求/proto/get的路由,在回调函数里的res.data为后端的返回值。进行以下操作。打印出来的message3也是解析好的文件。

 axios({
      method:'get',
      url: '/proto/get',
      headers: { 'contentType':'application/x-protobuf'} }).then(res => {
      let message3 = awesome.Test.deserializeBinary(res.data.data)
      let nums = message3.getNum()
      console.log(nums) // nums=42。解析出来就是后端传过来的42
      let pm = awesome.Test.deserializeBinary(res.data.data)
      let protoBuf = pm.toObject()
      console.log('protoBuf: ', protoBuf) // 打印出来是一个对象
    }).catch((error) => {
      console.log(error)
    })

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前端给后端传数据

前端需要进行proto文件的赋值以及转换为二进制给后端 引入需要依赖的文件。

  import awesome from '../../proto/test_pb.js'
  import protobuf from 'protobufjs'
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     let message = new awesome.Test() // 调用Person对象  实例化
    // 赋值
    message.setNum(23)
    message.setPayload('asd')
    // 序列化
    let bytes = message.serializeBinary() //  字节流
    let blob = new Blob([bytes], {type: 'buffer'});
    axios({
      method:'post',
      url: '/proto/send',
      data: blob,
      headers: {
        'Content-Type': 'application/octet-stream' // 这里根据后台要求进行设置的,如果没有要求应该是 application/octet-stream (二进制流)
      }
    }).then(res => {
      console.log(res)
    }).catch((error) => {
      console.log(error)
    })
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后端需要接受文件 引入文件

let BufferHelper = require('bufferhelper');
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接收字节流的代码

app.post('/proto/send', function (req, res) {
  let bufferHelper = new BufferHelper();
  req.on("data", function (chunk) {
    bufferHelper.concat(chunk);
  });
  req.on('end', function () {
    let protobuf = require('protocol-buffers')
    let buffer = bufferHelper.toBuffer();
    console.log(buffer) // 这里已经就是二进制文件了
    let message3 = awesome.Test.deserializeBinary(buffer)
    console.log(message3.getNum()) // 打印的就是前端传的23
    let pm = awesome.Test.deserializeBinary(buffer)
    let protoBuf = pm.toObject()
    console.log(protoBuf) // 打印的是{ num: 23, payload: 'asd', payloads: 'asds' }
    console.log(protoBuf.num) // 打印23
  });
})
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以上就是关于protobuf的前后交互。如有错误,请指出。

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