Protocol Buffers是Google开源的一种针对结构化数据的跨平台、跨语言、可扩展的序列化方法。 目前，Protocol Buffers已经成为Google通用的数据模型，实际使用中有48K个不同message类型，并在ETCD，Docker和Kubernetes等热门开源项目中得到广泛使用。 Google开源的新RPC框架gRPC，默认就是采用Protocol Buffers的数据传输协议，大大加快数据传输速度。
Advantages
- Flexible：定义一次structured data，就可以在各种各样的数据流以及语言中，非常容易地read和write这些data
- Extensible：message中添加field，不会破坏backwards compatibility
- Efficient：相对于传统的XML存在诸多优势
- are simpler
- are 3 to 10 times smaller
- are 20 to 100 times faster
- are less ambiguous
- generate data access classes that are easier to use programmatically
Usage
Protocol Compiler Installation
There are 2 installation ways：
- C++ users：C++ Installation Instructions
- non-C++ users：Install pre-built binary from release page
Protobuf Runtime Installation
Protobuf Runtime（Protobuf Compiler Plugin）支持不同编程。 根据自己的编程语言，参考官方的Protobuf Runtime Installation，选择相应的安装方法。
以Golang为例，其protobuf runtime安装非常简单：
$ go get -u github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go
该命令执行两个操作：
- Protobuf Runtime Library：下载Golang最新的protobuf runtime library golang/protobuf到${GOPATH}/src目录下。可以通过调用该library的API对message进行write/read操作。
- Protobuf Compiler Plugin：安装Golang的protobuf compiler plugin
protoc-gen-go到${GOPATH}/bin目录下。protoc-gen-go能够根据message类型的定义文件.proto，产生这些message在Golang语言中对应的message classes，用来访问和管理protocol buffer messages。
Define Message Type
根据.proto文件的语法，在.proto文件中定义message类型。
遵循此Style规范，可以保证protocol buffer messages的定义，以及它们对应的classes的一致性，方便阅读。
- Message：Message name是驼峰格式；field name是下划线分隔的小写字母
- Enums：Enums name是驼峰格式；value name是下划线分隔的大写字母
- RPC Services：RPC services name和所有method，都是驼峰格式
.proto文件的语法，通过protocol buffer language构造protocol buffer data。
Generate Message Classes
根据.proto中定义message类型，不同语言的protobuf compiler plugin就可以产生这些message在该语言中对应的message classes。 如何理解产生的这些message classes，可以参考相应语言的API Reference。
Write/Read Messages
根据支持Protocol Buffers的Language List，选择合适的第三方API来使用这些message classes。
For example, Golang APIs for protocol buffers:
- Writing a Message：proto.Marshal(pb Message)
- Reading a Message：proto.Unmarshal(buf []byte, pb Message)
Proto3 vs Proto2
由于Protocol Buffers在开源前，已经在Google内部得到广泛使用，并且已经是Proto2版本，因此一开源就采用的是Proto2版本。 后来优化和改进的Proto3相对于Proto2，更加易用，并且支持更加广泛的语言。
选择Proto3的原则：
- 采用只有Proto3支持的language
- 使用新的gRPC
- 刚开始使用Protocol Buffers用户
- 因为API不兼容，不建议Proto2用户升级到Proto3，Proto2会继续长时间支持
