Protobuf是谷歌发布的一套用于序列化结构数据的方法，全称Protocol Buffers。它包含了一套接口描述语言，用来描述一些数据结构，并使用配套工具生成代码，解析或序列化成数据流。其主要目的是希望能够比XML更轻量、快速，以此提高处理效率。
一般而言经常用到的两个部分包括Message和RPC，在开始之前，我们使用一个简单的示例来描述一下：
//message是Protobuf的数据结构，类似于C语言的Structure，其包含了一系列数据域
message HelloWorld{
required string name = 1; // message的数据域，相当于C语言中Structure的变量/Field
optional int32 number = 2;
repeated string message = 3;
}
message Response{
optional string response = 1;
}
rpc HelloWorldRpc (HelloWorld) returns (Response){}
如上所示定义了一个Protobuf消息，它包含了一个名叫HelloWorld的Message，而这个Message包含name、number和message三个字段每个字段前的修饰符(required / optional / repeated)则代表了数据的特性，字段后的数字代表他的TAG，这个TAG用于消息的序列化。
而同时，我们还定义了一个RPC，RPC全称为“远程过程调用”，简单的理解就是，发送一个消息给远端Server，然后远端Server执行一个逻辑，返回一个结果。这有点类似于你去餐厅吃饭，告诉厨子“我要吃土豆炒肉片”这个消息，然后厨子就执行“做菜”这个逻辑以后返回“土豆炒肉片”给你。
所以总的来说你可以认为Protobuf是“面向消息编程的RPC框架”。
在Protobuf中，message定义的基本类型包括int32/int64 (类似于C语言的long)，uint32/uint64 , string，bytes，并且，你可以在message中嵌套一个message，就像以前写C语言结构体的时候嵌套结构体一样。类似于下面：
message Ticket{
required int32 id = 1;
required string key = 2;
}
message Passenger{
required int32 id_card = 1;
required Ticket ticket = 2;
optional string identification = 3;
}
很简单的结构，对不对，那么之前说过，required / optional / repeated 代表这个数据域的特征，他们分别是：
- required : 必要数据域，此数据域在此Message中必须赋值，否则会抛异常。
- optional : 与required相反，这标志这个数据域是可有可无的。
- repeated : 表示这个字段会出现多次，实际代码实现类似于数组。
需要注意的是：在Protobuf v3中，Google移除了这些限定字，从v3开始除非标明为repeated字段，否则所有字段默认为optional，不再有required这一限定
然后我们在C++里面为他赋值：
/**
message Ticket{
required int32 id = 1;
required string key = 2;
}
message Passenger{
required int32 id_card = 1;
required Ticket ticket = 2;
optional string identification = 3;
}
*/
Passenger pPassenger;
pPassenger.set_id_card(123456); // set_xxxx 用于设置字段的值，字段名在方法中全部是小写
Ticket* ppTicket = pPassenger.mutable_ticket(); //如果需要修改嵌套的message，使用mutable_fieldname 来获取指针然后修改
ppTicket->set_id(2333);
ppTicket->set_key("This is a key");
// get value
string szTicketKey = ppTicket->key(); //get时直接使用其名称
//或者你也可以这样
szTicketKey = pPassenger.ticket().key(); //
当然你可能会注意到在这里我并没有去设置一个optional字段的值，那么对于一个optional字段，如果我没有设置值的话，应该如何处理呢？
答案是：你可以使用 message.has_xxxx() 来判断是否设置了这个字段。
当然，对于一个optional的字段，其在初始化时会有一个默认值，这个值在不同的类型下表现为：
string : 空字符串
数字类型（int/double/float等）: 0
布尔类型（boolean） : false
Message : 空消息体
当一个optional字段没有被设置，而你调用了getter时，就会返回上面对应的默认值。