Flat Buffers - 架构
概述
现在让我们使用 Google Flat Buffers,看看它如何与简单的 Greeting 应用配合使用。在这个例子中,我们将创建一个简单的应用程序,它将执行以下操作 −
问候编写器
从用户那里获取问候语和用户名
将上述信息存储在磁盘上的文件中
问候阅读器
读取我们存储在上述文件中的相同文件
将该数据转换为对象并打印数据
Flat Buffers模式文件
Flat Buffers"模式文件"包含我们要序列化的数据的模式定义。数据存储在扩展名为 ".fbs" 的人类可读文件中。
让我们将以下数据存储在 greeting.fbs 中,我们将在我们的第一个应用程序中使用它。
greeting.fbs
namespace com.tutorialspoint.greeting; table Greet { greeting: string; username: string; } root_type Greet;
了解每个构造
namespace com.tutorialspoint.greeting;
此处的 namespace 用于从 .fbs 文件生成的代码的包/命名空间声明。例如,我们生成的 java 类将位于 com.tutorialspoint.greeting 包中。
table Greet
将要创建/重新创建的对象的基类的名称。
greeting: string; username: string;
这些是 Greet 类的属性以及数据类型。
root_type Greet;
root_type 告知 flat buffers 编译器根表是 Greet,在生成代码时将作为主类。
Flat Buffers 代码生成
现在我们已经定义好了,让我们安装"flatc"二进制文件,我们将使用它来自动生成上述 Greet 类的代码。二进制文件可在 "https://github.com/google/flatbuffers/releases" 找到。
根据操作系统选择正确的二进制文件。我们将在 Windows 上安装 flat buffers 编译器二进制文件,但对于 Linux,步骤没有太大不同。
我们已下载 https://github.com/google/flatbuffers/releases/download/v24.3.25/Windows.flatc.binary.zip
验证 Flat Buffers 编译器设置
安装后,请确保您可以通过命令行访问它 −
flatc --version flatc version 24.3.25
它确认 Flatc 已正确安装。现在让我们转到 创建 上面描述的 Java 问候应用程序。
Java 中的问候应用程序
现在我们已经安装了 flatc,我们可以使用 flatc 从 fa 文件自动生成代码。让我们先创建一个 Java 项目。
以下是我们将用于 Java 项目的 Maven 配置。请注意,它还包含 flatc-java 所需的库。
pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.tutorialspoint.greeting</groupId> <artifactId>flatbuffers-tutorial</artifactId> <version>1.0</version> <packaging>jar</packaging> <properties> <maven.compiler.source>21</maven.compiler.source> <maven.compiler.target>21</maven.compiler.target> </properties> <dependencies> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.flatbuffers/flatbuffers-java --> <dependency> <groupId>com.google.flatbuffers</groupId> <artifactId>flatbuffers-java</artifactId> <version>24.3.25</version> </dependency> </dependencies> <build> <plugins> <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId> <version>3.2.4</version> <configuration> <!--Put your configurations here--> </configuration> <executions> <execution> <phase>package</phase> <goals> <goal>shade</goal> </goals> </execution> </executions> </plugin> </plugins> </build> </project>
我们所有的代码都位于 src/main/java 下。
项目结构搞定后,让我们为 Greet 类生成代码 −
生成 Java 类
flatc --java Greeting.fbs
执行命令后,您会注意到 com > tutorialspoint > 下有一个自动生成的类当前目录中的问候 文件夹。
Greet.java
此文件包含一个类 Greet,可帮助我们对 Greet 对象进行序列化和反序列化。
使用生成的 Java 类
现在,让我们 编写 数据的编写器,它将以 用户名 和 问候 作为其输入−
GreetWriter.java
package com.tutorialspoint.greeting; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import com.google.flatbuffers.FlatBufferBuilder; public class GreetWriter { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException { // 创建一个Flat Buffers构建器 // 它将用于创建 Greet FlatBuffer FlatBufferBuilder builder = new FlatBufferBuilder(1024); // 从控制台读取问候语和用户名 int Greeting = builder.createString(args[0]); int username = builder.createString(args[1]); // 使用 startGreet() 方法创建 Greet FlatBuffers Greet.startGreet(builder); // 将问候语和用户名添加到 Greet FlatBuffer Greet.addGreeting(builder, Greeting); Greet.addUsername(builder, username); // 标记 Greet FlatBuffer 中输入数据的结束 int Greeting = Greet.endGreet(builder); // 完成构建器 builder.finish(greet); // 获取要存储的字节 byte[] data = builder.sizedByteArray(); String filename = "greeting_flatbuffers_output"; System.out.println("将问候语保存到文件:" + filename); // 将构建器内容写入名为 Greeting_flatbuffers_output 的文件 try(FileOutputStream output = new FileOutputStream(filename)){ output.write(data); } System.out.println("Saved greeting with following data to disk: " + greeting); } }
writer 仅接受 CLI 参数,创建 Greet 对象,对其进行序列化,然后将其转储到文件中。
现在让我们编写一个 reader 来读取文件 −
GreetReader.java
package com.tutorialspoint.greeting; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.nio.ByteBuffer; public class GreetReader { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException { String filename = "greeting_flatbuffers_output"; System.out.println("Reading from file " + filename); try(FileInputStream input = new FileInputStream(filename)) { // 获取序列化数据 byte[] data = input.readAllBytes(); ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap(data); // 读取序列化数据中的根对象 Greet greet = Greet.getRootAsGreet(buf); // 打印 greet 值 System.out.println("Greeting: " + greet.greeting() + " " + "Username: " + greet.username()); } } }
reader 只是从同一个文件中读取数据,对其进行反序列化,然后打印有关问候语的数据。
编译项目
现在我们已经设置了 reader 和 writer,让我们编译项目。
mvn clean install
序列化 Java 对象
现在,让我们首先执行 writer 将对象序列化到文件系统。
java -cp . arget\flatbuffers-tutorial-1.0.jar com.tutorialspoint.greeting.GreetWriter Hello John Saving greeting to file: greeting_protobuf_output Saved greeting with following data to disk: 12
反序列化序列化对象
然后,让我们执行读取器从文件系统反序列化对象。
java -cp . arget\flatbuffers-tutorial-1.0.jar com.tutorialspoint.greeting.GreetReader Reading from file greeting_protobuf_output Greeting: Hello Username: John
因此,当我们看到由writer序列化并保存到文件的数据时,该确切数据也被reader正确地反序列化并相应地打印出来。