- [protobuf](#protobuf)
  - [language guide（proto3）](#language-guideproto3)
    - [定义message type](#定义message-type)
    - [Assign Field Numbers](#assign-field-numbers)
    - [重复使用filed number的后果](#重复使用filed-number的后果)
    - [指定字段基数](#指定字段基数)
      - [Singular](#singular)
      - [repeated](#repeated)
      - [map](#map)


# protobuf
## language guide（proto3）
### 定义message type
如下为一个定义search request message format的示例，
```proto
synatx="proto3"

message SearchRequest {
    string query = 1;
    int32 page_number = 2;
    int32 results_per_page = 3;
}
```
上述示例含义如下：
- `synatx = "proto3"`:
  - 代表当前protobuf的language版本为`proto3`
  - 如果没有指定`syntax`，那么protocol buffer compiler默认会假设在使用`proto2`
- `Search Request`消息定义了3个fields，每个field都代表`希望包含在message中的一部分数据`

### Assign Field Numbers
可以为message中的每个field定义一个整数，范围为`[1,536,870,911]`，并有如下约束
- message中所有field的给定数字必须唯一
- field number `[19,000, 19,999]`是为`Protocol Buffer`实现保留的，如果使用这些数字，protocol buffer compiler将会报错

一旦消息类型被使用后，field number就不能被改变，field number代表message wire format中的field。

如果对field的field number进行了修改，代表删除旧的field并且新建一个相同类型的field。

filed number不应该被重用。

对于`频繁被设置`的fields，应该将其的field number设置为`[1,15]`。在wire format中，field number的值越小占用空间越小。

> 例如，`[1,15]`在编码时只占用1字节，而`[16, 2047]`则会占用2字节。

### 重复使用filed number的后果
如果重复使用field number，将会造成解码wire-format message的二义性。

> 对于protobuf wire format，其在编码和解码过程中，`fields的定义`必须一致。

field number被限制为`29bit`，故而field number的最大值为`536870911`。

### 指定字段基数
在protobuf协议中，field可以为如下的集中类型
#### Singular
在proto3中，有两种singular field：
- `optional`（推荐使用）： 一个optional field可能有如下两种状态
  - 如果optional field值被设置，那么其将会被序列化到`wire`中
  - 如果optional field值未被设置，那么该field将会返回一个默认值，并且其不会被序列化到wire中
- `implict`（不推荐使用）：一个隐式字段没有显式基数标签，并且行为如下：
  - 如果field为一个message type，那么其行为和`optional`相同
  - 如果field不是message，那么其有两种状态：
    - 如果field被设置为非默认值（non-zero），其会被序列化到wire中
    - 如果field被设置为zero value，那么其不会被序列化到wire中

> 相比于`implict`，更推荐使用`optional`，使用`optional`能更好与proto2相兼容

#### repeated
代表该field可以在消息中出现0次或多次，消息出现的顺序也将被维护

#### map
代表field为成对的键值对