【ProtoBuf】语法类型详解

字段规则

消息类型的定义与使用

嵌套定义

非嵌套定义

同文件中消息类型作为字段类型使用

其他文件.proto文件的消息使用

enum类型

Any类型

oneof类型

map类型

默认值

更新消息

保留字段

未知字段

前后兼容

选项option

字段规则

上篇文章我们提到消息是由一个一个的字段组成，每个字段也应该有不同的属性；因此消息的字段可以⽤下⾯⼏种规则来修饰：

singular：消息中包含该字段零次或者一次（不吵过一次）。proto3语法中，字段默认使用该规则。
repeated：消息中可以包含该字段任意多次（包括零次），其中重复值的顺序会被保留。可以理解为定义了⼀个数组。

示例：

更新我们的通讯录，在PeopleInfo 消息中新增 phone_numbers 字段，表⽰⼀个联系⼈有多个
号码，可将其设置为 repeated，写法如下：

syntax = "proto3";
package contacts;

message PeopleInfo {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    repeated string phone_numbers = 3;
}

消息类型的定义与使用

定义

在单个.protobuf文件中可以定义多个消息体，且支持定义嵌套类型的消息（任意多层）。每个消息体中的字段编号可以重复。

示例：

我们可以将 phone_number 提取出来，单独成为⼀个消息；

嵌套定义

syntax = "proto3";
package contacts;
message PeopleInfo {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
    }
}

非嵌套定义

//---------非嵌套定义-----------
syntax = "proto3"

package contacts;
massage Phone{
    string number=1;
}
massage PeopleInfo{
    string name=1;
    int32 age = 2;
}

使用

同文件中消息类型作为字段类型使用

syntax = "proto3";
package contacts;
message PeopleInfo {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
    }
    repeated Phone phone =3;
}

其他文件.proto文件的消息使用

例如 Phone 消息定义在 phone.proto ⽂件中：

syntax="proto3";
package phone;

message Phone{
    string number=1;
}

在本文件中的PeopleInfo使用Phone消息：

syntax = "proto3";
package contacts;
import "phone.proto";
//使用import将phone.proto文件导入进来
message PeopleInfo {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
    //引入的文件声明了package,使用消息时,需要用"命名空间.消息类型"格式
    repeated phone.Phone phone=3;
}

注：在 proto3 ⽂件中可以导⼊ proto2 消息类型并使⽤它们，反之亦然。

更新通讯录版本

上面只是创建好了一个联系人的信息，但是一个通讯录不可能只包含一个人；因此我们要创建一个通讯录消息，里面需要能够包含多个联系人信息，那么就需要repeated来进行修饰

yntax = "proto3";
package contacts;
message PeopleInfo {
    string name = 1;//姓名
    int32 age = 2;//年龄
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
    }
    repeated Phone phone =3;//电话号码
}
//通讯录
message Contacts{
    repeated PeopleInfo contacts=1;//一个通讯录中可以包含多个联系人信息
}

使用命令进行编译后，生成的contacts.pb.h contacts.pb.cc会将之前的两个文件覆盖掉；

仔细阅读生成的.h文件我们会发现：

每个字段都有⼀个 clear_ ⽅法，可以将字段重新设置回 empty 状态。
每个字段都有设置和获取的⽅法，获取⽅法的⽅法名称与⼩写字段名称完全相同。但如果是消息类型的字段，其设置⽅法为 mutable_ ⽅法，返回值为消息类型的指针，这类⽅法会为我们开辟好空间，可以直接对这块空间的内容进⾏修改。
对于使⽤ repeated 修饰的字段，也就是数组类型，pb 为我们提供了 add_ ⽅法来新增⼀个值，并且提供了 _size ⽅法来判断数组存放元素的个数

#include <iostream>
#include <string>
#include "contacts.pb.h"
using namespace std;
using namespace contacts;
int main()
{
    //先创建一个通讯录
    Contacts contacts;
    //通讯录类中包含一个个的联系人类
    //在通讯录中创建一个联系人
    PeopleInfo *person = contacts.add_contacts();
    string name;
    cout << "请输入联系人姓名: ";
    getline(cin, name);
    //调用联系人类的set_方法设置联系人类的属性
    person->set_name(name);
    int age;
    cout << "请输入联系人年龄：";
    cin >> age;
    person->set_age(age);
    //忽略回车
    cin.ignore(256, '\n');
    
    for (int i = 0;; i++)
    {
        cout << "请输入联系人电话" << i << "(输入回车完成电话新增或空行结束)：";
        string number;
        getline(cin, number);
        if (number.empty())
        {
            break;
        }
        person->add_phone()->set_number(number);
    }
    cout << "添加联系人成功" << endl;
        
    //可以把整个通讯录看成一个数组，数组中的每个元素是联系人
    for (auto &person_info : contacts.contacts())
    {
        cout << person_info.name() << endl;
        cout << person_info.age() << endl;
        for (const auto &phone : person_info.phone())
        {
            cout << "电话: " << phone.number() << endl;
        }
    }
    return 0;
}

enum类型

语法⽀持我们定义枚举类型并使⽤。在.proto⽂件中枚举类型的书写规范为：

枚举类型名称：使⽤驼峰命名法，⾸字⺟⼤写。例如： MyEnum
常量值名称：全⼤写字⺟，多个字⺟之间⽤ _ 连接。例如： ENUM_CONST = 0;

我们可以定义一个PhoneType的枚举类型，定义如下：

enum PhoneType {
    MP = 0;
    // 移动电话
    TEL = 1;
    // 固定电话
}

要注意枚举类型的定义有以下⼏种规则：

0 值常量必须存在，且要作为第⼀个元素。这是为了与 proto2 的语义兼容：第⼀个元素作为默认值，且值为 0。
枚举类型可以在消息外定义，也可以在消息体内定义（嵌套）。
枚举的常量值在 32 位整数的范围内。但因负值⽆效因⽽不建议使⽤（与编码规则有关）

定义枚举时注意：

将两个 ‘具有相同枚举值名称’ 的枚举类型放在单个 .proto ⽂件下测试时，编译后会报错：某某某常
量已经被定义！所以这⾥要注意：

同级（同层）的枚举类型，各个枚举类型中的常量不能重名。
单个 .proto ⽂件下，最外层枚举类型和嵌套枚举类型，不算同级。
多个 .proto ⽂件下，若⼀个⽂件引⼊了其他⽂件，且每个⽂件都未声明 package，每个 proto ⽂件中的枚举类型都在最外层，算同级。
多个 .proto ⽂件下，若⼀个⽂件引⼊了其他⽂件，且每个⽂件都声明了 package，不算同级。

//同级枚举类型包含相同的枚举值名称

enum PhoneType{
    MP=0;
    TEL=1;
}
enum PhoneType{
    MP=0; //编译proto文件后会报错，因为再同级一定定义了
}

//正确用法


//不同级枚举类型包含相同枚举值名称
enum PhoneType{
    MP=0;
}
message{
    string number=1;
    enum PhoneType{
        MP=0;
        TEL=1;
    }
}

// 多⽂件下都未声明package
// phone1.proto
import "phone1.proto"
enum PhoneType {
    MP = 0;
    // 移动电话
    // 编译后报错：MP 已经定义
    TEL = 1;
    // 固定电话
}
// phone2.proto

enum PhoneTypeCopy {
    MP = 0;
    // 移动电话
}

//因为两个不相同的文件在同一个目录下，也就相当于再同一级下

//多⽂件下都声明了package
// phone1.proto

import "phone1.proto"
package phone1;

enum PhoneType {
    MP = 0;
    // 移动电话
    // ⽤法正确
    TEL = 1;
    // 固定电话
}

// phone2.proto

package phone2;
    enum PhoneTypeCopy {
    MP = 0;
    // 移动电话
}

我们可以给我们的通讯录添加枚举字段并使用，更新内容如下：

syntax = "proto3";
package contacts;
message PeopleInfo {
    string name = 1;//姓名
    int32 age = 2;//年龄
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
        enum PhoneType{
            MP=0;
            TEL=1;
        }
        PhoneType type=2;
    }
    repeated Phone phone =3;//电话号码
}
//通讯录
message Contacts{
    repeated PeopleInfo contacts=1;//一个通讯录中可以包含多个联系人信息
}

编译后生成的contacts.pb.h也会被新的方法所覆盖：

新生成的PeopleInfo_Phone_PhoneType 枚举类

上述的代码中：

对于在.proto⽂件中定义的枚举类型，编译⽣成的代码中会含有与之对应的枚举类型、校验枚举值是否有效的⽅法 _IsValid、以及获取枚举值名称的⽅法 _Name。
对于使⽤了枚举类型的字段，包含设置和获取字段的⽅法，已经清空字段的⽅法clear_。


        //设置电话类型
        cout<<"请选择电话类型(1、移动电话 2、固定电话): ";
        int type;
        cin>>type;
        cin.ignore(256,'\n');
        switch (type)
        {
        case 1:
            phone->set_type(PeopleInfo_Phone_PhoneType::PeopleInfo_Phone_PhoneType_MP);
            break;
        case 2:
            phone->set_type(PeopleInfo_Phone_PhoneType::PeopleInfo_Phone_PhoneType_TEL);
        default:
            cout<<"非法选择,使用默认值！"<<endl;
            break;
        }
    }
    cout<<"添加联系人成功"<<endl;
    for(auto person_info:contacts.contacts())
    {
        cout<<person_info.name()<<endl
            <<person_info.age()<<endl;
        for(auto phone:person_info.phone())
        {
            cout<<phone.number()<<endl;
            cout<<PeopleInfo_Phone_PhoneType_Name(phone.type())<<endl;
        }
    }

Any类型

字段还可以声明为 Any 类型，可以理解为泛型类型。使⽤时可以在 Any 中存储任意消息类型。Any 类型的字段也⽤ repeated 来修饰。

Any 类型是 google 已经帮我们定义好的类型，在安装 ProtoBuf 时，其中的 include ⽬录下查找所有google 已经定义好的 .proto ⽂件。

我们可以给联系人新增地址信息，使用Any类型的字段来存储地址信息。

syntax = "proto3";
package contacts;
import "google/protobuf/any.proto";//引入any.proto文件
message Address{
    string home_address=1;//家庭地址
    string unit_address=2;//单位地址
}
message PeopleInfo {
    string name = 1;//姓名
    int32 age = 2;//年龄
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
        enum PhoneType{
            MP=0;
            TEL=1;
        }
        PhoneType type=2;
    }
    repeated Phone phone =3;//电话号码
    google.protobuf.Any data = 4;
}
message Contacts {
    repeated PeopleInfo contacts = 1;
}

编译重新生成contacts.pb.h文件，会生成新的Address类和更新PeoleInfo类

上述的代码中，对于 Any 类型字段：

设置和获取：获取⽅法的⽅法名称与⼩写字段名称完全相同。设置⽅法可以使⽤ mutable_ ⽅
法，返回值为Any类型的指针，这类⽅法会为我们开辟好空间，可以直接对这块空间的内容进⾏
修改。


    Address address;
    cout<<"请输入联系人的家庭地址: ";
    string home_address;
    getline(cin,home_address);
    address.set_home_address(home_address);
    cout<<"请输入联系人的单位地址";
    string unit_address;
    getline(cin,unit_address);
    address.set_unit_address(unit_address);

    //person里面有一份开辟好的空间
    //使用mutable_data()进行调用
    //data是Any类型 address是message类型 因此需要类型抓换
    //使用PackFrom进行转换
    google::protobuf::Any* data = person->mutable_data();
    data->PackFrom(address);
    cout<<"添加联系人成功"<<endl;
    for(auto person_info:contacts.contacts())
    {
        cout<<person_info.name()<<endl
            <<person_info.age()<<endl;
        for(auto phone:person_info.phone())
        {
            cout<<phone.number()<<" ";
            cout<<PeopleInfo_Phone_PhoneType_Name(phone.type())<<endl;
        }
        //先判断Any类型是否有数据，再判断它的数据是否为Address
        if(person->has_data()&&person->data().Is<Address>())
        {
            //person里面是Any类型，我们想要的是Addressl类型
            //因此需要类型转换
            Address address;
            person->data().UnpackTo(&address);
            if(!address.home_address().empty())
            {
                cout<<"家庭住址: "<<address.home_address()<<endl;
            }
            if(!address.unit_address().empty())
            {
                cout<<"单位地址: "<<address.unit_address()<<endl; 
            }

        }
    }

oneof类型

如果消息中有很多可选字段，并且将来同时只有⼀个字段会被设置，那么就可以使⽤ oneof 加强这个行为，也能有节约内存的效果。

给通讯录增加一个联系人的其他方式，比如QQ或者WeChat二选一，我们就可以使用oneof字段来加强多选一这个行为。

syntax = "proto3";
package contacts;
import "google/protobuf/any.proto";//引入any.proto文件
message Address{
    string home_address=1;//家庭地址
    string unit_address=2;//单位地址
}
message PeopleInfo {
    string name = 1;//姓名
    int32 age = 2;//年龄
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
        enum PhoneType{
            MP=0;
            TEL=1;
        }
        PhoneType type=2;
    }
    repeated Phone phone =3;//电话号码
    google.protobuf.Any data = 4;
    oneof other_contace{
        string qq=5;
        stirng wechat=6;
    }
}
message Contacts {
    repeated PeopleInfo contacts = 1;
}

注意:

可选字段中的字段编号，不能与⾮可选字段的编号冲突。
不能在 oneof 中使⽤ repeated 字段。
将来在设置 oneof 字段中值时，如果将 oneof 中的字段设置多个，那么只会保留最后⼀次设置的成员，之前设置的 oneof 成员会⾃动清除。

将proto文件编译后，contacts.pb.h会更新PropleInfo类

上述的代码中，对于 oneof 字段：

会将 oneof 中的多个字段定义为⼀个枚举类型。
设置和获取：对 oneof 内的字段进⾏常规的设置和获取即可，但要注意只能设置⼀个。如果设置多个，那么只会保留最后⼀次设置的成员。
清空oneof字段：clear_ ⽅法
获取当前设置了哪个字段：_case ⽅法


    cout << "请选择添加一个其他联系方式(1、QQ号 2、微信号): ";
    int other_contact;
    cin >> other_contact;
    cin.ignore(256, '\n');
    if (1 == other_contact)
    {
        cout << "请输入QQ号: ";
        string qq;
        getline(cin, qq);
        person->set_qq(qq);
    }
    else if (2 == other_contact)
    {
        cout << "请输入微信号: ";
        string WeChat;
        getline(cin, WeChat);
        person->set_wechat(WeChat);
    }
    else
    {
        cout << "非法选择设置失败" << endl;
    }
    cout << "添加联系人成功" << endl;
    for (auto person_info : contacts.contacts())
    {
        cout << person_info.name() << endl
             << person_info.age() << endl;
        for (auto phone : person_info.phone())
        {
            cout << phone.number() << " ";
            cout << PeopleInfo_Phone_PhoneType_Name(phone.type()) << endl;
        }
        // 先判断Any类型是否有数据，再判断它的数据是否为Address
        if (person->has_data() && person->data().Is<Address>())
        {
            // person里面是Any类型，我们想要的是Addressl类型
            // 因此需要类型转换
            Address address;
            person->data().UnpackTo(&address);
            if (!address.home_address().empty())
            {
                cout << "家庭住址: " << address.home_address() << endl;
            }
            if (!address.unit_address().empty())
            {
                cout << "单位地址: " << address.unit_address() << endl;
            }
        }
        // 我们可以选择调用函数判断qq/wechat号是否存在
        //  person->has_qq();
        //  person->has_wechat();

        // 但是这样做太麻烦了
        switch (person->other_contace_case())
        {
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kQq:
            cout << "QQ号: " << person->qq() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kWechat:
            cout << "WeChat号: " << person->wechat() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::OTHER_CONTACE_NOT_SET:
            break;
        }
    }

map类型

语法⽀持创建⼀个关联映射字段，也就是可以使⽤ map 类型去声明字段类型，格式为：
map<key_type, value_type> map_field = N;

要注意的是：

key_type 是除了 float 和 bytes 类型以外的任意标量类型。 value_type 可以是任意类型。
map 字段不可以⽤ repeated 修饰
map 中存⼊的元素是⽆序的

继续对通讯录进行更新，田间联系人备注，我们可以使⽤ map 类型的字段来存储备注信息。

syntax = "proto3";
package contacts;
import "google/protobuf/any.proto";//引入any.proto文件
message Address{
    string home_address=1;//家庭地址
    string unit_address=2;//单位地址
}
message PeopleInfo {
    string name = 1;//姓名
    int32 age = 2;//年龄
    //嵌套定义
    message Phone{
        string number=1;
        enum PhoneType{
            MP=0;
            TEL=1;
        }
        PhoneType type=2;
    }
    repeated Phone phone =3;//电话号码
    google.protobuf.Any data = 4;
    oneof other_contace{
        string qq=5;
        string wechat=6;
    }
    map<string,string> remark=7;//备注
}
message Contacts {
    repeated PeopleInfo contacts = 1;
}

将proto文件编译后，contacts.pb.h会更新PropleInfo类

上述的代码中，对于Map类型的字段：
• 清空map: clear_ ⽅法
• 设置和获取：获取⽅法的⽅法名称与⼩写字段名称完全相同。设置⽅法为 mutable_ ⽅法，返回
值为Map类型的指针，这类⽅法会为我们开辟好空间，可以直接对这块空间的内容进⾏修改


    for(int i=1;;i++)
    {
        cout<<"请输入备注"<<i<<"标题(只输入回车完成备注新增): ";
        string remark_key;
        getline(cin,remark_key);
        if(remark_key.empty())
        {
            break;
        }

        cout<<"请输入备注"<<i<<"内容: ";
        string remark_value;
        getline(cin,remark_value);
        person->mutable_remark()->insert({remark_key,remark_value});
    }

    cout << "添加联系人成功" << endl;
    for (auto person_info : contacts.contacts())
    {
        cout << person_info.name() << endl
             << person_info.age() << endl;
        for (auto phone : person_info.phone())
        {
            cout << phone.number() << " ";
            cout << PeopleInfo_Phone_PhoneType_Name(phone.type()) << endl;
        }
        // 先判断Any类型是否有数据，再判断它的数据是否为Address
        if (person->has_data() && person->data().Is<Address>())
        {
            // person里面是Any类型，我们想要的是Addressl类型
            // 因此需要类型转换
            Address address;
            person->data().UnpackTo(&address);
            if (!address.home_address().empty())
            {
                cout << "家庭住址: " << address.home_address() << endl;
            }
            if (!address.unit_address().empty())
            {
                cout << "单位地址: " << address.unit_address() << endl;
            }
        }
        // 我们可以选择调用函数判断qq/wechat号是否存在
        //  person->has_qq();
        //  person->has_wechat();

        // 但是这样做太麻烦了
        switch (person->other_contace_case())
        {
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kQq:
            cout << "QQ号: " << person->qq() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kWechat:
            cout << "WeChat号: " << person->wechat() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::OTHER_CONTACE_NOT_SET:
            break;
        }
        if(person->remark_size())
        {
            cout<<"备注信息: "<<endl;
        }
        for(auto it =person->remark().cbegin();it!=person->remark().end();it++)
        {
            cout<<" "<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
            
        }
    }

完整的类型使用

我们可以将添加联系人和读写联系人分开操作，可以序列化写到一个文件里面；然后反序列化读出来；为了方便演示每个类型的接口我就写在了一个文件中给大家演示；

#include "contacts.pb.h"
using namespace std;
using namespace contacts;
int main()
{
    Contacts contacts;
    PeopleInfo *person = contacts.add_contacts();
    cout << "------------新增联系人-----------" << endl;
    cout << "请输入联系人姓名: ";
    string name;
    getline(cin, name);
    person->set_name(name);
    cout << "请输入联系人年龄: ";
    int age;
    cin >> age;
    cin.ignore(256, '\n');
    person->set_age(age);
    for (int i = 1;; i++)
    {
        cout << "请输入联系人电话" << i << "(只输入回车完成电话更新)";
        string number;
        getline(cin, number);
        if (number.empty())
        {
            break;
        }
        PeopleInfo_Phone *phone = person->add_phone();
        phone->set_number(number);
        // 设置电话类型
        cout << "请选择电话类型(1、移动电话 2、固定电话): ";
        int type;
        cin >> type;
        cin.ignore(256, '\n');
        switch (type)
        {
        case 1:
            phone->set_type(PeopleInfo_Phone_PhoneType::PeopleInfo_Phone_PhoneType_MP);
            break;
        case 2:
            phone->set_type(PeopleInfo_Phone_PhoneType::PeopleInfo_Phone_PhoneType_TEL);
            break;
        default:
            cout << "非法选择,使用默认值！" << endl;
            break;
        }
    }
    Address address;
    cout << "请输入联系人的家庭地址: ";
    string home_address;
    getline(cin, home_address);
    address.set_home_address(home_address);
    cout << "请输入联系人的单位地址: ";
    string unit_address;
    getline(cin, unit_address);
    address.set_unit_address(unit_address);

    // person里面有一份开辟好的空间
    // 使用mutable_data()进行调用
    // data是Any类型 address是message类型 因此需要类型抓换
    // 使用PackFrom进行转换
    google::protobuf::Any *data = person->mutable_data();
    data->PackFrom(address);
    cout << "请选择添加一个其他联系方式(1、QQ号 2、微信号): ";
    int other_contact;
    cin >> other_contact;
    cin.ignore(256, '\n');
    if (1 == other_contact)
    {
        cout << "请输入QQ号: ";
        string qq;
        getline(cin, qq);
        person->set_qq(qq);
    }
    else if (2 == other_contact)
    {
        cout << "请输入微信号: ";
        string WeChat;
        getline(cin, WeChat);
        person->set_wechat(WeChat);
    }
    else
    {
        cout << "非法选择设置失败" << endl;
    }
    for(int i=1;;i++)
    {
        cout<<"请输入备注"<<i<<"标题(只输入回车完成备注新增): ";
        string remark_key;
        getline(cin,remark_key);
        if(remark_key.empty())
        {
            break;
        }

        cout<<"请输入备注"<<i<<"内容: ";
        string remark_value;
        getline(cin,remark_value);
        person->mutable_remark()->insert({remark_key,remark_value});
    }
    cout << "添加联系人成功" << endl;



    //序列化
    string str;
    contacts.SerializeToString(&str);
    //反序列化
    Contacts cont;
    cont.ParseFromString(str);


    
    for (auto person_info : cont.contacts())
    {
        cout << person_info.name() << endl
             << person_info.age() << endl;
        for (auto phone : person_info.phone())
        {
            cout << phone.number() << " ";
            cout << PeopleInfo_Phone_PhoneType_Name(phone.type()) << endl;
        }
        // 先判断Any类型是否有数据，再判断它的数据是否为Address
        if (person->has_data() && person->data().Is<Address>())
        {
            // person里面是Any类型，我们想要的是Addressl类型
            // 因此需要类型转换
            Address address;
            person->data().UnpackTo(&address);
            if (!address.home_address().empty())
            {
                cout << "家庭住址: " << address.home_address() << endl;
            }
            if (!address.unit_address().empty())
            {
                cout << "单位地址: " << address.unit_address() << endl;
            }
        }
        // 我们可以选择调用函数判断qq/wechat号是否存在
        //  person->has_qq();
        //  person->has_wechat();

        // 但是这样做太麻烦了
        switch (person->other_contace_case())
        {
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kQq:
            cout << "QQ号: " << person->qq() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::kWechat:
            cout << "WeChat号: " << person->wechat() << endl;
            break;
        case PeopleInfo::OtherContaceCase::OTHER_CONTACE_NOT_SET:
            break;
        }
        if(person->remark_size())
        {
            cout<<"备注信息: "<<endl;
        }
        for(auto it =person->remark().cbegin();it!=person->remark().end();it++)
        {
            cout<<" "<<it->first<<" "<<it->second<<endl;

        }
    }
    return 0;
}

默认值

反序列化消息时，如果被反序列化的⼆进制序列中不包含某个字段，反序列化对象中相应字段时，就会设置为该字段的默认值。不同的类型对应的默认值不同

对于字符串，默认值为空字符串。
对于字节，默认值为空字节。
对于布尔值，默认值为 false。
对于数值类型，默认值为 0。
对于枚举，默认值是第⼀个定义的枚举值，必须为 0。
对于消息字段，未设置该字段。它的取值是依赖于语⾔。
对于设置了 repeated 的字段的默认值是空的（通常是相应语⾔的⼀个空列表）。
对于消息字段、 oneof字段和 any字段，C++ 和 Java 语⾔中都有 has_ 方法来检测当前字段是否被设置

更新消息

禁⽌修改任何已有字段的字段编号。
若是移除⽼字段，要保证不再使⽤移除字段的字段编号。正确的做法是保留字段编号（reserved），以确保该编号将不能被重复使⽤。不建议直接删除或注释掉字段。
int32， uint32， int64， uint64 和 bool 是完全兼容的。可以从这些类型中的⼀个改为另⼀个，⽽不破坏前后兼容性。若解析出来的数值与相应的类型不匹配，会采⽤与 C++ ⼀致的处理⽅案（例如，若将 64 位整数当做 32 位进⾏读取，它将被截断为 32 位）。
sint32 和 sint64 相互兼容但不与其他的整型兼容。
string 和 bytes 在合法 UTF-8 字节前提下也是兼容的。
bytes 包含消息编码版本的情况下，嵌套消息与 bytes 也是兼容的。
fixed32 与 sfixed32 兼容， fixed64 与 sfixed64兼容。

enum

与 int32，uint32， int64 和 uint64 兼容（注意若值不匹配会被截断）。但要注意当反序列化消息时会根据语⾔采⽤不同的处理⽅案：例如，未识别的 proto3 枚举类型会被保存在消息中，但是当消息反序列化时如何表⽰是依赖于编程语⾔的。整型字段总是会保持其的值。

oneof

将⼀个单独的值更改为新 oneof 类型成员之⼀是安全和⼆进制兼容的。
若确定没有代码⼀次性设置多个值那么将多个字段移⼊⼀个新 oneof 类型也是可⾏的。
将任何字段移⼊已存在的 oneof 类型是不安全的

保留字段

如果通过删除或注释掉字段来更新消息类型，未来的⽤⼾在添加新字段时，有可能会使⽤以前已经存在，但已经被删除或注释掉的字段编号。将来使⽤该 .proto 的旧版本时的程序会引发很多问题：数据损坏、隐私错误等等。

确保不会发⽣这种情况的⼀种⽅法是：使⽤ reserved 将指定字段的编号或名称设置为保留项。当
我们再使⽤这些编号或名称时，protocol buffer 的编译器将会警告这些编号或名称不可⽤。举个例
⼦：

message Message {
    // 设置保留项
    reserved 100, 101, 200 to 299;
    reserved "field3", "field4";
    // 注意：不要在⼀⾏ reserved 声明中同时声明字段编号和名称。
    // reserved 102, "field5";
    // 设置保留项之后，下⾯代码会告警
    int32 field1 = 100; //告警：Field 'field1' uses reserved number 100
    int32 field2 = 101; //告警：Field 'field2' uses reserved number 101
    int32 field3 = 102; //告警：Field name 'field3' is reserved
    int32 field4 = 103; //告警：Field name 'field4' is reserved
}

未知字段

未知字段：解析结构良好的 protocol buffer 已序列化数据中的未识别字段的表⽰⽅式。例如，当旧程序解析带有新字段的数据时，这些新字段就会成为旧程序的未知字段。
本来，proto3 在解析消息时总是会丢弃未知字段，但在 3.5 版本中重新引⼊了对未知字段的保留机制。所以在 3.5 或更⾼版本中，未知字段在反序列化时会被保留，同时也会包含在序列化的结果中。

前后兼容

向前兼容：⽼模块能够正确识别新模块⽣成或发出的协议。
向后兼容：新模块也能够正确识别⽼模块⽣成或发出的协议。
前后兼容的作⽤：当我们维护⼀个很庞⼤的分布式系统时，由于你⽆法同时升级所有模块，为了保证在升级过程中，整个系统能够尽可能不受影响，就需要尽量保证通讯协议的“向后兼容”或“向前兼容”。

选项option

proto ⽂件中可以声明许多选项，使⽤ option 标注。选项能影响 proto 编译器的某些处理⽅式。

常用选项列表

ptimize_for : 该选项为⽂件选项，可以设置 protoc 编译器的优化级别，分别为 SPEED 、
CODE_SIZE 、 LITE_RUNTIME 。受该选项影响，设置不同的优化级别，编译 .proto ⽂件后⽣
成的代码内容不同。

SPEED : protoc 编译器将⽣成的代码是⾼度优化的，代码运⾏效率⾼，但是由此⽣成的代码编译后会占⽤更多的空间。 SPEED 是默认选项。
CODE_SIZE : proto 编译器将⽣成最少的类，会占⽤更少的空间，是依赖基于反射的代码来实现序列化、反序列化和各种其他操作。但和 SPEED 恰恰相反，它的代码运⾏效率较低。这种⽅式适合⽤在包含⼤量的.proto⽂件，但并不盲⽬追求速度的应⽤中。
LITE_RUNTIME : ⽣成的代码执⾏效率⾼，同时⽣成代码编译后的所占⽤的空间也是⾮常少。这是以牺牲Protocol Buffer提供的反射功能为代价的，仅仅提供 encoding+序列化功能，所以我们在链接 BP 库时仅需链接libprotobuf-lite，⽽⾮libprotobuf。这种模式通常⽤于资源有限的平台，例如移动⼿机平台中。

option optimize_for = LITE_RUNTIME;

allow_alias ：允许将相同的常量值分配给不同的枚举常量，⽤来定义别名。该选项为枚举选项。举个例子：

enum PhoneType {
    option allow_alias = true;
    MP = 0;
    TEL = 1;
    LANDLINE = 1; // 若不加 option allow_alias = true; 这⼀⾏会编译报错
}

今天对ProtoBuf语法详解的分享到这就结束了，希望大家读完后有很大的收获，也可以在评论区点评文章中的内容和分享自己的看法；个人主页还有很多精彩的内容。您三连的支持就是我前进的动力，感谢大家的支持！！!