google protobuf序列化原理

　　一个message，序列化时首先就算这个message所有filed序列化需要占用的字节长度，计算这个长度是非常简单的，因为protobuf中每种类型的filed所占用的字节数是已知的(bytes、string除外)，只需要累加即可。这个长度就是serializedSize，32为integer，在protobuf的某些序列化方式中可能使用varint32（一个压缩的、根据数字区间，使用不同字节长度的int）；

此后是filed列表输出，每个filed输出包含int32(tag，type)和value的字节数据，我们知道每个filed都有一个唯一的数字tag表示它的index位置，type为字段的类型；如果filed为string、bytes类型，还会在value之前额外的补充添加一个varint32类型的数字，表示string、bytes的字节长度。

消息经过序列化后会成为一个二进制数据流，该流中的数据为一系列的 Key-Value 对，如下图

二进制格式的message使用数字标签作为key，Key 用来标识具体的 field，在解包的时候，Protocol Buffer 根据 Key 就可以知道相应的 Value 应该对应于消息中的哪一个 field。

　　那么在反序列化的时候，首先读取一个32为的int表示serializedSize，然后读取serializedSize个字节保存在一个bytebuffer中，即读取一个完整的package。然后读取一个int32数字，从这个数字中解析出tag和type，如果type为string、bytes，然后补充读取一个varint32就知道了string的字节长度了，此后根据type或者字节长度，读取后续的字节数组并转换成java type。重复上述操作，直到整个package解析完毕。

采用这种 Key-Pair 结构无需使用分隔符来分割不同的 Field。对于可选的 Field，如果消息中不存在该 field，那么在最终的 Message Buffer 中就没有该 field，这些特性都有助于节约消息本身的大小。

上边我们说，“二进制格式的message使用数字标签作为key”，此处的数字标签，并非单纯的数字标签，而是数字标签与传输类型的组合，根据传输类型能够确定出值的长度。

key的定义：

(field_number >> 3) | wire_type

Key 由两部分组成。第一部分是 field_number，第二部分为 wire_type。表示 Value 的传输类型。也就是说，key中的后三位，是值的传输类型

Wire Type 可能的类型如下表所示：