用协议缓冲区做多态的正确方法是什么？

Question

我正在尝试长期序列化一堆与java中强类层次结构相关的对象，并且我想使用协议缓冲区来实现它，因为它们的简单性，性能和易于升级。但是，它们并没有为多态性提供太多支持。现在，我处理它的方式是通过“一条消息来统治它们”的解决方案，它有一个必需的字符串uri字段，允许我通过反射实例化正确的类型，然后是一堆可选的字段，用于所有我可以序列化的其他可能的类，只使用其中一个（基于uri字段的值）。有没有更好的方法来处理多态，或者这是否会像我将得到的那样好？

Answer 1

在proto3中，extend关键字已被替换。来自docs：If you are already familiar with proto2 syntax, the Any type replaces extensions.

syntax = "proto3";

import "google/protobuf/any.proto";

message Foo {
  google.protobuf.Any bar = 1;
}

但要注意：Any本质上是一个字节blob。大多数情况下使用Oneof更好：

syntax = "proto3";

message A {
    string a = 1;
}

message B {
    string b = 1;
}

message Foo {
  oneof bar {
    A a = 1;
    B b = 2;
  }
}

Answer 2

有一些实现多态的技术。我试着在这里覆盖它们：Protocol Buffer Polymorphism

我首选的方法是使用嵌套的extensions：

message Animal
{
    extensions 100 to max;

    enum Type
    {
        Cat = 1;
        Dog = 2;
    }

    required Type type = 1;
}

message Cat
{
    extend Animal
    {
        required Cat animal = 100; // Unique Animal extension number
    }

    // These fields can use the full number range.
    optional bool declawed = 1;
}

message Dog
{
    extend Animal
    {
        required Dog animal = 101; // Unique Animal extension number
    }

    // These fields can use the full number range.
    optional uint32 bones_buried = 1;
}

Answer 3

这不是原始问题的答案，但它可能对使用Protocol Buffers v3的其他人有帮助。版本3不允许使用extensions关键字。在以下文件上运行protoc会生成错误消息Extension ranges are not allowed in proto3。

syntax = "proto3";

message BaseMessage {
  extensions 100 to max;
}

Answer 4

Jon的解决方案是正确的，但却非常奇怪（对我而言）。但是协议缓冲区很简单，所以你可以这样做：

enum Type {
    FOO = 0;
    BAR = 1;
  }

message Foo {
  required Type type = 1;
}

message Bar {
  required Type type = 1;
  required string text = 2;
}

基本上消息栏扩展消息Foo（当然从实际方面）。 Java中的实现也很简单：

Bar bar = Bar.newBuilder().setType(Type.BAR).setText("example").build();
byte[] data = bar.toByteArray();

----

Foo foo = Foo.parseFrom(data);
if(foo.getType() == Type.BAR){
   Bar bar = Bar.parseFrom(data);
   System.out.println(bar.getText());
}

我知道，这不是一个优雅的解决方案，但它简单而合乎逻辑。

Answer 5

查看Extensions and Nested Extensions以获得更清晰的方式。

Answer 6

你考虑过使用extensions吗？您可以让您的uri字段确定要使用的类型，然后只加载相应的扩展名。如果您知道您的字段是互斥的，那么您可以在不同的扩展名之间重复使用字段ID。

您必须自己处理这个问题，因为协议缓冲区不是设计为超出简单值列表的自描述。谷歌技术页面中提到了这一点。

Answer 7

@ŁukaszMarciniak的答案对我来说是一个更好的解决方案。

如果Bar扩展了Foo，只需写：

message Bar {
   optional Foo foo = 1;
   optional double aDouble = 2;
}
message Foo {
   optional string aString = 1;
}

因此，如果Foo进化，只有Foo消息被修改。