Python中Protobuf序列化和反序列化的完整实现指南

认真发呆
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发布时间:2026-10-14 | 5人浏览过
原创

本文详细介绍如何在Python中使用Protobuf进行数据序列化与反序列化。内容涵盖Protobuf的安装配置、proto文件定义、Python接口编译以及具体的序列化和反序列化代码示例,帮助开发者高效处理二进制数据交互。

Protobuf介绍

Protobuf是一种二进制序列化格式,相较于JSON,它具有体积更小、传输速度更快的优势。

安装Protobuf

安装Protobuf的主要目的是将.proto文件编译为Python、C++、Java等语言可调用的接口。


# 如果gcc版本较低,需要升级gcc
wget https://main.qcloudimg.com/raw/d7810aaf8b3073fbbc9d4049c21532aa/protobuf-2.6.1.tar.gz
tar -zxvf protobuf-2.6.1.tar.gz -C /usr/local/ && cd /usr/local/protobuf-2.6.1
./configure 
make && make install
# 可以在/etc/profile或者~/.bash_profile末尾设置永久有效
export PATH=$PATH:/usr/local/protobuf-2.6.1/bin

使用以下命令检查安装是否成功。


[root@CodeOnTheRoad ~]# protoc --version
libprotoc 2.6.1

构建Python接口

创建cls.proto文件,用于定义序列化结构。


package cls;

message Log
{
    message Content
    {
        required string key   = 1; // 每组字段的 key
        required string value = 2; // 每组字段的 value
    }
    required int64   time     = 1; // 时间戳,UNIX时间格式
    repeated Content contents = 2; // 一条日志里的多个kv组合
}

message LogTag
{
    required string key       = 1;
    required string value     = 2;
}

message LogGroup
{
    repeated Log    logs        = 1; // 多条日志合成的日志数组
    optional string contextFlow = 2; // 目前暂无效用
    optional string filename    = 3; // 日志文件名
    optional string source      = 4; // 日志来源,一般使用机器IP
    repeated LogTag logTags     = 5;
}

message LogGroupList
{
    repeated LogGroup logGroupList = 1; // 日志组列表
}
 

使用以下命令将.proto文件转换为Python可调用的接口。


protoc cls.proto --python_out=./ 

执行完成后,当前目录下会生成cls_pb2.py文件。

序列化


import cls_pb2 as cls
import time

# 构建protoBuf日志内容
LogLogGroupList = cls.LogGroupList()

LogGroup = LogLogGroupList.logGroupList.add()
LogGroup.contextFlow = "1"
LogGroup.filename = "python.log"
LogGroup.source = "localhost"

LogTag = LogGroup.logTags.add()
LogTag.key = "key"
LogTag.value = "value"

Log = LogGroup.logs.add()
Log.time = int(round(time.time() * 1000000))

Content = Log.contents.add()
Content.key = "Hello"
Content.value = "World"
print(LogLogGroupList)
# 序列化
data = LogLogGroupList.SerializeToString()
print(data)

序列化过程即将Protobuf结构文本转换为二进制形式。

反序列化

反序列化则是将二进制数据还原为Protobuf结构。


# 反序列化
LogLogGroupList = cls.LogGroupList()
LogLogGroupList.ParseFromString(data)
print(LogLogGroupList)

运行结果

上述序列化和反序列化代码的运行结果如下所示。

至此,关于Python使用Protobuf进行序列化和反序列化的实现介绍完毕。如需了解更多Python序列化和反序列化相关内容,请搜索本站历史文章或继续浏览后续文章,感谢您的支持!

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