Protobuf 生成 Go 代码指南

这个教程中将会描述protocol buffer编译器通过给定的 .proto 会编译生成什么Go代码。教程针对的是proto3版本的protobuf。在阅读之前确保你已经阅读过Protobuf语言指南。

编译器调用

Protobuf核心的工具集是C++语言开发的，官方的protoc编译器中并不支持Go语言，需要安装一个插件才能生成Go代码。用如下命令安装：

提供了一个 protoc-gen-go 二进制文件，当编译器调用时传递了 --go_out 命令行标志时 protoc 就会使用它。 --go_out 告诉编译器把Go源代码写到哪里。编译器会为每个 .proto 文件生成一个单独的源代码文件。

输出文件的名称是通过获取.proto文件的名称并进行两处更改来计算的：

• 生成文件的扩展名是  .pb.go 。比如说  player_record.proto 编译后会得到  player_record.pb.go 。

• proto路径（使用  --proto_path 或  -I 命令行标志指定）将替换为输出路径（使用  --go_out 标志指定）。

当你运行如下编译命令时：

编译器会读取文件 src/foo.proto 和 src/bar/baz.proto ，这将会生成两个输出文件 build/gen/foo.pb.go 和 build/gen/bar/baz.pb.go

如果有必要，编译器会自动生成 build/gen/bar 目录，但是他不能创建 build 或者 build/gen 目录，这两个必须是已经存在的目录。

包

如果一个 .proto 文件中有包声明，生成的源代码将会使用它来作为Go的包名，如果 .proto 的包名中有 . 在Go包名中会将 . 转换为 _ 。举例来说 proto 包名 example.high_score 将会生成Go包名 example_high_score 。

在 .proto 文件中可以使用option go_package 指令来覆盖上面默认生成Go包名的规则。比如说包含如下指令的一个 .proto 文件

生成的Go源代码的包名是 hs 。

如果一个 .proto 文件中不包含package声明，生成的源代码将会使用 .proto 文件的文件名(去掉扩展名)作为Go包名， . 会被首先转换为 _ 。举例来说一个名为 high.score.proto 不包含pack声明的文件将会生成文件 high.score.pb.go ，他的Go包名是 high_score 。

消息

一个简单的消息声明：

protocol buffer编译器将会生成一个名为 Foo 的结构体，实现了 proto.Message 接口的 Foo 类型的指针

内嵌的消息

一个message可以声明在其他message的内部。比如说：

这种情况，编译器会生成两个结构体： Foo 和 Foo_Bar 。

预定义消息类型

Protobufs带有一组预定义的消息，称为众所周知的类型（WKT）。这些类型可以用于与其他服务的互操作性，或者仅仅因为它们简洁地表示了常见的有用模式。例如，Struct消息表示任意C样式结构的格式。

WKT的预生成Go代码作为Go protobuf库的一部分进行分发，如果message中使用了WKT，则生成的消息的Go代码会引用此代码。例如，给出如下消息：

生成的Go代码将会像下面这样：

一般来说，您不需要将这些类型直接导入代码中。但是，如果需要直接引用其中一种类型，只需导入github.com/golang/protobuf/ptypes/[TYPE]包，并正常使用该类型。

字段

编译器会为每个在message中定义的字段生成一个Go结构体的字段，字段的确切性质取决于它的类型以及它是 singular ， repeated ， map 还是 oneof 字段。

注意生成的Go结构体的字段将始终使用驼峰命名，即使在 .proto 文件中消息字段用的是小写加下划线（应该这样）。大小写转换的原理如下：

• 首字母会大些，如果message中字段的第一个字符是  _ ，它将被替换为X。

• 如果内部下划线后跟小写字母，则删除下划线，并将后面跟随的字母大写。

因此，proto字段 foo_bar_baz 在Go中变成 FooBarBaz ， _my_field_name_2 变为 XMyFieldName_2 。

单一标量字段

对于字段定义：

编译器将生成一个带有名为Foo的int32字段和一个访问器方法GetFoo（）的结构，该方法返回Foo中的int32值或该字段的零值（如果字段未设置（数值型零值为0，字符串为空字符串））。

单一message字段

给出如下消息类型

对于一个有 Bar 类型字段的消息：

编译器将会生成一个Go结构体

消息类型的字段可以设置为nil，这意味着该字段未设置，有效清除该字段。这不等同于将值设置为消息结构体的“空”实例。

编译器还生成一个 func（m*Baz）GetFoo（）*Bar 辅助函数。这让不在中间检查nil值进行链式调用成为可能。

可重复字段

每个重复的字段在Go中的结构中生成一个T类型的slice，其中T是字段的元素类型。对于带有重复字段的此消息：

编译器会生成如下结构体：

同样，对于字段定义 repeated bytes foo=1; 编译器将会生成一个带有类型为 [][]byte 名为 Foo 的字段的Go结构体。对于可重复的枚举 repeatedMyEnumbar=2; ，编译器会生成带有类型为 []MyEnum 名为 Bar 的字段的Go结构体。

映射字段

每个映射字段会在Go的结构体中生成一个 map[TKey]TValue 类型的字段，其中 TKey 是字段的键类型 TValue 是字段的值类型。对于下面这个消息定义：

编译器生成Go结构体

枚举

给出如下枚举

编译器将会生成一个枚举类型和一系列该类型的常量。

对于消息中的枚举（像上面那样），类型名字以消息名开头

对于包级别的枚举：

Go 中的类型不会对proto中的枚举名称进行修改：

此类型具有 String() 方法，该方法返回给定值的名称。

Enum() 方法使用给定值初始化新分配的内存并返回相应的指针：

编译器为枚举中的每个值生成一个常量。对于消息中的枚举，常量以消息的名称开头：

对于包级别的枚举，常量以枚举名称开头:

protobuf编译器还生成从整数值到字符串名称的映射以及从名称到值的映射：

请注意， .proto 语言允许多个枚举符号具有相同的数值。具有相同数值的符号是同义词。这些在Go中以完全相同的方式表示，多个名称对应于相同的数值。反向映射包含数字值的单个条目，数值映射到出现在 proto 文件中首先出现的名称。

服务

默认情况下，Go代码生成器不会为服务生成输出。如果您启用gRPC插件（请参阅gRPC Go快速入门指南），则会生成代码以支持gRPC。