内容简介:Protobuf是一种平台无关、语言无关、可扩展且轻便高效的序列化数据结构的协议,可以用于网络通信和数据存储,本文看看它如果应用在Libra 中。Libra 是Facebook 牵头发布的基于稳定币的区块链项目,大家可以通过社区翻译的Libra 中文文档入门Libra。通过执行
Protobuf是一种平台无关、语言无关、可扩展且轻便高效的序列化数据结构的协议,可以用于网络通信和数据存储,本文看看它如果应用在Libra 中。
Libra 是Facebook 牵头发布的基于稳定币的区块链项目,大家可以通过社区翻译的Libra 中文文档入门Libra。
编译安装相关依赖
通过执行 ./scripts/dev_setup.sh
是可以自动安装相关依赖以及编译整个libra系统的,参考Libra环境搭建。
如果想自己手工安装protobuf相关依赖可以安装如下步骤:
cargo install protobuf cargo install protobuf-codegen
- 注意:我当前使用的是v2.6.2
找一个文件试试
这是我从libra中抠出来的非源文件,位于transaction.proto 。
syntax = "proto3"; package types; // Account state as a whole. // After execution, updates to accounts are passed in this form to storage for // persistence. message AccountState { // Account address bytes address = 1; // Account state blob bytes blob = 2; }
运行下面的命令:
protoc --rust_out . accountstate.proto
可以看到目录下会多出来一个accountstate.rs
简单看一下生成的AccountState结构体
#[derive(PartialEq,Clone,Default)] pub struct AccountState { // message fields pub address: ::std::vec::Vec<u8>, pub blob: ::std::vec::Vec<u8>, // special fields pub unknown_fields: ::protobuf::UnknownFields, pub cached_size: ::protobuf::CachedSize, } impl<'a> ::std::default::Default for &'a AccountState { fn default() -> &'a AccountState { <AccountState as ::protobuf::Message>::default_instance() } } impl AccountState { pub fn new() -> AccountState { ::std::default::Default::default() } // bytes address = 1; pub fn get_address(&self) -> &[u8] { &self.address } pub fn clear_address(&mut self) { self.address.clear(); } // Param is passed by value, moved pub fn set_address(&mut self, v: ::std::vec::Vec<u8>) { self.address = v; } // Mutable pointer to the field. // If field is not initialized, it is initialized with default value first. pub fn mut_address(&mut self) -> &mut ::std::vec::Vec<u8> { &mut self.address } // Take field pub fn take_address(&mut self) -> ::std::vec::Vec<u8> { ::std::mem::replace(&mut self.address, ::std::vec::Vec::new()) } // bytes blob = 2; pub fn get_blob(&self) -> &[u8] { &self.blob } pub fn clear_blob(&mut self) { self.blob.clear(); } // Param is passed by value, moved pub fn set_blob(&mut self, v: ::std::vec::Vec<u8>) { self.blob = v; } // Mutable pointer to the field. // If field is not initialized, it is initialized with default value first. pub fn mut_blob(&mut self) -> &mut ::std::vec::Vec<u8> { &mut self.blob } // Take field pub fn take_blob(&mut self) -> ::std::vec::Vec<u8> { ::std::mem::replace(&mut self.blob, ::std::vec::Vec::new()) } }
除了这些,还为AccountState自动生成了protobuf::Message,protobuf::Clear和std::fmt::Debug接口。
- 注意如果是Service的话,一样会自动生成一个_grpc.rs文件,用于服务的实现。
利用build.rs自动将proto编译成rs
rust在工程化方面做的非常友好,我们可以编译的过程都可以介入。
也就是如果我们的项目目录下有build.rs,那么在运行 cargo build
之前会自动编译然后运行此程序。 相当于在项目目录下运行 cargo run build.rs
然后再去build。
这看起来有点类似于 go 中的 //go:generate command argument...
, 但是要更为强大,更为灵活。
build.rs
在Libra中包含了proto的子项目都会在项目根目录下包含一个build.rs. 其内容非常简单。
fn main() { let proto_root = "src/proto"; let dependent_root = "../../types/src/proto"; build_helpers::build_helpers::compile_proto( proto_root, vec![dependent_root], false, /* generate_client_code */ ); }
这是storage_proto/build.rs, 主要有两个参数是 proto_root
和 dependent_root
:
proto_root dependent_root
至于第三个参数 generate_client_code
, 则表示是否生成client代码,也就是如果proto中包含Service,那么是否也生成grpc client的辅助代码。
简单解读 build_helper
build_helper 位于 common/build_helper
,是为了辅助自动将proto文件编译成rs文件。
pub fn compile_proto(proto_root: &str, dependent_roots: Vec<&str>, generate_client_code: bool) { let mut additional_includes = vec![]; for dependent_root in dependent_roots { // First compile dependent directories compile_dir( &dependent_root, vec![], /* additional_includes */ false, /* generate_client_code */ ); additional_includes.push(Path::new(dependent_root).to_path_buf()); } // Now compile this directory compile_dir(&proto_root, additional_includes, generate_client_code); } // Compile all of the proto files in proto_root directory and use the additional // includes when compiling. pub fn compile_dir( proto_root: &str, additional_includes: Vec<PathBuf>, generate_client_code: bool, ) { for entry in WalkDir::new(proto_root) { let p = entry.unwrap(); if p.file_type().is_dir() { continue; } let path = p.path(); if let Some(ext) = path.extension() { if ext != "proto" { continue; } println!("cargo:rerun-if-changed={}", path.display()); compile(&path, &additional_includes, generate_client_code); } } } fn compile(path: &Path, additional_includes: &[PathBuf], generate_client_code: bool) { ... }
build.rs 直接调用的就是 compile_proto
这个函数,他非常简单就是先调用 compile_dir
来编译所有的依赖,然后再编译自身.
而compile_dir则是遍历指定的目录,利用 WalkDir
查找当前目录下所有的proto文件,然后逐个调用compile进行编译.
rust中的字符串处理
fn compile(path: &Path, additional_includes: &[PathBuf], generate_client_code: bool) { let parent = path.parent().unwrap(); let mut src_path = parent.to_owned().to_path_buf(); src_path.push("src"); let mut includes = Vec::from(additional_includes); //写成additional_includes.to_owned()也是可以的 let mut includes = additional_includes.to_owned(); //最终都会调用slice的to_vec includes.push(parent.to_path_buf()); .... }
要跟操作系统打交道,⾸先需要介绍的是两个字符串类型: OsString
以及它所对应的字符串切⽚类型 OsStr
。它们存在于std::ffi模块中。
Rust标准的字符串类型是String和str。它们的⼀个重要特点是保证了内部编码是统⼀的utf-8。但是,当我们和具体的操作系统打交道时,统⼀的utf-8编码是不够⽤的,某些操作系统并没有规定⼀定是⽤的utf-8编码。所以,在和操作系统打交道的时候,String/str类型并不是⼀个很好的选择。 ⽐如在Windows系统上,字符⼀般是⽤16位数字来表⽰的。
为了应付这样的情况,Rust在标准库中又设计了OsString/OsStr来处理这样的情况。这两种类型携带的⽅法跟String/str⾮常类似,⽤起来⼏乎没什么区别,它们之间也可以相互转换。
Rust标准库中⽤PathBuf和Path两个类型来处理路径。它们之间的关系就类似String和str之间的关系:⼀个对内部数据有所有权,还有⼀个只是借⽤。实际上,读源码可知,PathBuf⾥⾯存的是⼀个OsString,Path⾥⾯存的是⼀个OsStr。这两个类型定义在std::path模块中。
通过这种方式可以方便的在字符串和Path,PathBuf之间进行任意转换。
在compile_dir的第23行中,我们提供给WalkDir::new一个&str,rust自动将其转换为了Path。
FromProto和IntoProto
出于跨平台的考虑,proto文件中的数据类型表达能力肯定不如rust丰富,所以不可避免需要在两者之间进行类型转换. 因此Libra中提供了 proto_conv
接口专门用于实现两者之间的转换.
比如:
/// Helper to construct and parse [`proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootRequest`] /// /// It does so by implementing `IntoProto` and `FromProto`, /// providing `into_proto` and `from_proto`. #[derive(PartialEq, Eq, Clone, FromProto, IntoProto)] #[ProtoType(crate::proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootRequest)] pub struct GetAccountStateWithProofByStateRootRequest { /// The access path to query with. pub address: AccountAddress, /// the state root hash the query is based on. pub state_root_hash: HashValue, } /// Helper to construct and parse [`proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootResponse`] /// /// It does so by implementing `IntoProto` and `FromProto`, /// providing `into_proto` and `from_proto`. #[derive(PartialEq, Eq, Clone)] pub struct GetAccountStateWithProofByStateRootResponse { /// The account state blob requested. pub account_state_blob: Option<AccountStateBlob>, /// The state root hash the query is based on. pub sparse_merkle_proof: SparseMerkleProof, }
针对 GetAccountStateWithProofByStateRootRequest
可以自动在 crate::proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootRequest
和 GetAccountStateWithProofByStateRootRequest
之间进行转换,只需要 derive(FromProto,IntoProto)
即可。
而针对 GetAccountStateWithProofByStateRootResponse
则由于只能手工实现。
impl FromProto for GetAccountStateWithProofByStateRootResponse { type ProtoType = crate::proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootResponse; fn from_proto(mut object: Self::ProtoType) -> Result<Self> { let account_state_blob = if object.has_account_state_blob() { Some(AccountStateBlob::from_proto( object.take_account_state_blob(), )?) } else { None }; Ok(Self { account_state_blob, sparse_merkle_proof: SparseMerkleProof::from_proto(object.take_sparse_merkle_proof())?, }) } } impl IntoProto for GetAccountStateWithProofByStateRootResponse { type ProtoType = crate::proto::storage::GetAccountStateWithProofByStateRootResponse; fn into_proto(self) -> Self::ProtoType { let mut object = Self::ProtoType::new(); if let Some(account_state_blob) = self.account_state_blob { object.set_account_state_blob(account_state_blob.into_proto()); } object.set_sparse_merkle_proof(self.sparse_merkle_proof.into_proto()); object } }
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以上所述就是小编给大家介绍的《通过 Libra 学习 Protobuf》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!
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