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python调用动态链接库传送proto

什么是protobuf

   protobuf是Google提供的一个开源序列化框架,类似于XML,JSON这样的数据表示语言,其最大的特点是基于二进制,因此比传统的XML表示高效短小得多。开发者定义类似于结构体的message,通过protobuf的工具将定义好的格式传送给protobuf的接收工具,接收工具会自动产生类,需要传输的时候直接导入这个类,将关键字段填充,通过序列化函数,将其序列化,接收端将其反序列化,实现数据传输。protobuf支持c++,java,python。详细信息见参考文档。

  protobuf的格式定义,可以看文档,这里举两个简单实用的例子:

 

  1. message User {  
  2.   required string username = 1;
  3. required string password = 2  
  4.   required int32 age = 3;  
  5.   optional string email = 4;  
  6.   }  
  7.  

 protobuf作为一种数据表示语言,有自己的类型,如代码中写的string,int32,等等,required,optional代表这个字段是否是必填,必填写required,不必填充写optional。后面的1,2,3是序号,不是这个字段的值,必填字段是要在程序中进行填充,或者设置默认值。关于protobuf的类型和格式可以看Google Language Guide,如果想定义一个User数组进行传输,可以这样定义(注意关键字repreated):

  1. message User {  
  2.   required string username = 1;  
  3.   required string password = 2;  
  4.   required int32 age = 3;  
  5.   optional string email = 4;  
  6.   }  
  7.  
  8. message Users {  
  9.   repeated User user = 1;  
  10.   }  
  11.  

  在定义好格式之后(message文件以.proto结尾),我们可以安装protobuf的linux下的message生成工具,具体可以去Google官方下载,这是个开源项目,安装的时候还是那几步,./configure,make,make install,很简单,前提需要gcc编译器。然后安装一个protobuf的类库,这里我以python2.5为例,需要安装类库,protobuf-2.3.0-py2.5.egg,egg文件类似于c++中的.so或者是java中的jar文件,是一个库文件,提供调用,安装egg文件最简单的方法是安装easy_install,如果你不想安也可以,指定egg文件的路径,但是这样做会有些风险,因为加载egg文件还需要一个python的库setuptools-0.6c9-py2.5.egg,你可以这么干:

export PYTHONPATH=$class="lazy" data-src_DIR/protobuf-2.3.0-py2.5.egg:$class="lazy" data-src_DIR/setuptools-0.6c9-py2.5.egg

  这么干的目的是把这些库文件导入python的sys.path路径中,加载的时候也能加载到,这样你在程序里直接import google.protobuf,或者导入其他protobuf的库 肯定不会报错,c++和java就不细说了,大同小异。 

  安装完成后,执行 protoc -I=$class="lazy" data-src_DIR --python_out=$DST_DIR $class="lazy" data-src_DIR/User.proto 如果,没提示错误的话会在输出目录下生成 XXX_pb2.py文件(我上面定义的会生成User_pb2.py),这个就是生成的类,用的时候直接引入就可以(放在一个目录下,或者导入sys.path)。

  关于python调用动态链接库,python提供了一个库,ctypes,这个库2.4以及2.4之前都没有,用的时候注意版本,调用如下:

  1. from ctypes import *  
  2. import User_pb2
  3.  
  4.  
  5. libs = CDLL("./libs.so")  
  6. libs.Init()  
  7. user = User_pb2.User() #类似于构造方法  
  8. user.username = 'zhangpeng' 
  9. user.password = 'xxxxxxxxx' 
  10. user.age = 23 
  11. sContent = user.SerializeToString() #序列化方法  
  12. libs.Send(c_char_p(sContent), c_uint(len(sContent)))  
  13. libs.IPCExit() 
  我只是粗略的写一下,大家肯定一看就明白。如果传送protobuf数组,就可以这样写:   
  1. from ctypes import *    
  2. import Users_pb2   
  3.  
  4.  
  5. libs = CDLL("./libs.so")    
  6. libs.Init()    
  7. users = User_pb2.Users() #类似于构造方法  
  8. user = users.add()    
  9. user.username = 'zhangpeng'   
  10. user.password = 'xxxxxxxxx'   
  11. user.age = 23   
  12. sContent = users.SerializeToString() #序列化方法    
  13. libs.Send(c_char_(sContent), c_uint(len(sContent)))    
  14. libs.IPCExit()  

  就这么简单,加一个add方法,注意User 和Users的区别,

  结束语:这个东西本来是要在c++中实现的,但是涉及的东西很多,改起来相对较麻烦,而且有风险,改成用py实现了,但是c肯定要比python的序列化效率高,个人认为python更像一支粘合剂,很好用。有什么问题直接指出,望赐教。

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