ProtoBuf 反射詳解

protocol buffer 簡稱 protobuf，是用於結構化資料序列化的靈活、高效、自動的方法，又如 xml，不過它更小、更快、也更簡單。你可以定義自己的資料結構，然後使用**生成器生成的**來讀寫這個資料結構。你甚至可以在無需重新部署程式的情況下更新資料結構。

本文主要介紹 protobuf 裡的反射功能，使用的pb版本為2.6.1，同時為了簡潔，對 repeated/extension 欄位的處理方法沒有說明。

最初是起源於這樣乙個問題：

給定乙個pb物件，如何自動遍歷該物件的所有字段？

即是否有乙個通用的方法可以遍歷任意pb物件的所有字段，而不用關心具體物件型別。

使用場景上有很多：

比如json格式字串的相互轉換，或者bigtable裡根據pb物件的字段自動寫列名和對應的value。

例如定義了pb messge型別person如下：

person person;

person.set_name("yingshin");

person.set_age(21);

如果設定了新的字段，比如person.set_email("[email protected]")，則自動新增新的一列：

答案就是pb的反射功能。

我們的目標是提供這樣兩個介面：

//從給定的message物件序列化為固定格式的字串

void serialize_message(const google::protobuf::message& message, std::string* serialized_string);

//從給定的字串按照固定格式還原為原message物件

各個類以及介面說明:

1.1 message

person是自定義的pb型別，繼承自message. messagelite作為message基類，更加輕量級一些。

通過message的兩個介面getdescriptor/getreflection，可以獲取該型別對應的descriptor/reflection。

1.2 descriptor

descriptor是對message型別定義的描述，包括message的名字、所有欄位的描述、原始的proto檔案內容等。

獲取所有欄位的個數：int field_count() const

獲取單個字段描述型別fielddescriptor的介面有很多個，例如

const fielddescriptor* field(int index) const;//根據定義順序索引獲取

const fielddescriptor* findfieldbynumber(int number) const;//根據tag值獲取

const fielddescriptor* findfieldbyname(const string& name) const;//根據field name獲取

1.3 fielddescriptor

fielddescriptor描述message中的單個字段，例如欄位名，字段屬性(optional/required/repeated)等。

對於proto定義裡的每種型別，都有一種對應的c++型別，例如：

enum cpptype else {

field = iter->second;

assert(!field->is_repeated());

switch (field->cpp_type()) {

#define case_field_type(cpptype, method, valuetype)

case google::protobuf::fielddescriptor::cpptype_##cpptype: {

reflection->set##method(

message,

field,

*(reinterpret_cast(value.c_str())));

std::cout name() (value.c_str())) enum_type()->findvaluebynumber(*(reinterpret_cast(value.c_str())));

reflection->setenum(message, field, enum_value_descriptor);

std::cout name() (value.c_str())) setstring(message, field, value);

std::cout name() mutablemessage(message, field);

parse_message(value, submessage);

break;

default: {

break;

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