科普文章：Protobuf 中的 Repeated 字段与 Java 的交互

Protocol Buffers（简称 Protobuf）是一种由 Google 开发的用于数据序列化的结构化数据存储格式。它类似于 XML，但更小、更快、更简单。Protobuf 允许你定义如何序列化你的数据结构，然后使用这些定义来生成数据访问的类。

在 Protobuf 中，repeated 关键字用于指示一个字段可以包含多个值。当你需要在消息中存储多个相同类型的值时，repeated 字段非常有用。本文将介绍如何在 Protobuf 中定义 repeated 字段，并展示如何在 Java 中添加和处理这些字段。

定义 Repeated 字段

首先，我们需要在 Protobuf 的 .proto 文件中定义一个包含 repeated 字段的消息。例如，假设我们有一个 Person 消息，它包含一个名为 emails 的 repeated 字符串字段：

syntax = "proto3";

message Person {
  string name = 1;
  repeated string emails = 2;
}

在这个例子中，Person 消息有两个字段：name 和 emails。emails 字段是一个字符串列表，可以包含多个电子邮件地址。

生成 Java 类

使用 Protobuf 编译器 protoc 根据 .proto 文件生成 Java 类。生成的 Java 类将包含访问 repeated 字段的方法。例如，对于上面的 .proto 文件，生成的 Java 类可能如下所示：

public final class Person {
  private Person() {}
  
  public static final class EmailsDefaultEntryHolder {
    static final com.google.protobuf.LazyStringList emails = new com.google.protobuf.LazyStringList();
  }
  
  public static com.google.protobuf.LazyStringList getEmailsList() {
    return EmailsDefaultEntryHolder.emails;
  }
  
  // 其他方法...
}

在 Java 中添加元素

在 Java 中，你可以使用生成的类来创建 Person 对象，并添加电子邮件地址到 repeated 字段。以下是如何添加元素到 emails 字段的示例：

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建 Person 对象
    Person person = Person.newBuilder().setName("John Doe").build();
    
    // 获取 emails 字段的列表
    com.google.protobuf.LazyStringList emails = Person.getEmailsList();
    
    // 添加电子邮件地址
    emails.add("john.doe@example.com");
    emails.add("john.doe@anotherexample.com");
    
    // 打印 Person 对象
    System.out.println("Person: " + person.getName());
    for (String email : emails) {
      System.out.println("Email: " + email);
    }
  }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个 Person 对象，并设置了其 name 字段。然后，我们使用 getEmailsList() 方法获取 emails 字段的列表，并使用 add() 方法添加电子邮件地址。最后，我们打印了 Person 对象及其电子邮件地址。

总结

Protobuf 的 repeated 字段允许你在消息中存储多个相同类型的值。通过在 .proto 文件中定义 repeated 字段，使用 protoc 生成相应的 Java 类，并使用生成的类来添加和处理这些字段，你可以轻松地在 Java 中使用 Protobuf 的 repeated 字段。

使用 Protobuf 可以提高应用程序的性能和可扩展性，因为它提供了一种高效的方式来序列化和反序列化数据。通过本文的示例，你应该能够理解如何在 Protobuf 中定义和使用 repeated 字段，并在 Java 中与之交互。