JAVA：Spring Boot 集成 Protobuf 数据系列化协议

🚀 1、简述

在分布式服务通信中，数据序列化与反序列化的效率对系统性能影响极大。Protocol Buffers（Protobuf） 是由 Google 提出的一种高效的结构化数据序列化协议，具有：

🔹🔥 高性能（远优于 JSON/XML）

🔹📦 跨语言支持

🔹📉 较小的体积

本篇将带你了解如何在 Spring Boot 中集成 Protobuf 并进行实践应用。

📌 2、为什么选用 Protobuf？

样例代码：https://gitee.com/lhdxhl/springboot-example.git

适合：微服务间通信、消息中间件、IoT 设备、移动端传输。

⚙️ 3、实践样例

3.1 添加 Maven 依赖

<dependencies>
    <!-- Protobuf Java 支持 -->
    <dependency>
        <groupId>com.google.protobuf</groupId>
        <artifactId>protobuf-java</artifactId>
        <version>3.25.1</version>
    </dependency>

    <!-- Spring Boot Protobuf 支持 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

<build>
    <extensions>
        <!-- 让 protobuf 插件生效 -->
        <extension>
            <groupId>kr.motd.maven</groupId>
            <artifactId>os-maven-plugin</artifactId>
            <version>1.7.0</version>
        </extension>
    </extensions>

    <plugins>
        <!-- protobuf 插件 -->
        <plugin>
            <groupId>org.xolstice.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>protobuf-maven-plugin</artifactId>
            <version>0.6.1</version>
            <configuration>
                <protocArtifact>com.google.protobuf:protoc:3.25.1:exe:${os.detected.classifier}</protocArtifact>
            </configuration>
            <executions>
                <execution>
                    <goals>
                        <goal>compile</goal>
                        <goal>compile-custom</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

3.2 编写 .proto 文件

创建文件 src/main/proto/user.proto：

syntax = "proto3";

option java_multiple_files = true;
option java_package = "com.example.protobuf.model";
option java_outer_classname = "UserProto";

message User {
  int32 id = 1;
  string name = 2;
  string email = 3;
}

🛠️ 编译 Proto 文件

运行：

mvn compile

生成的 Java 类位于：

target/generated-sources/protobuf/java/com/example/protobuf/model/User.java

3.3 控制器接口

package com.lm.protobuf.controller;

import com.lm.protobuf.model.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @GetMapping(value = "/{id}", produces = "application/x-protobuf")
    public User getUser(@PathVariable int id) {
        return User.newBuilder()
                .setId(id)
                .setName("张三")
                .setEmail("zhangsan@example.com")
                .build();
    }

    @PostMapping(consumes = "application/x-protobuf", produces = "application/x-protobuf")
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        System.out.println("接收到用户：" + user.getName());
        return user;
    }
}

📬 4、测试与调用

4.1 使用 curl 测试 Protobuf 接口

curl -H "Accept: application/x-protobuf" http://localhost:8080/user/1 --output user.bin

4.2 使用 Java 客户端调用

RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(new MediaType("application", "x-protobuf"));

User user = User.newBuilder()
        .setId(100)
        .setName("李四")
        .setEmail("lisi@example.com")
        .build();

HttpEntity<UserProto.User> entity = new HttpEntity<>(user, headers);

ResponseEntity<UserProto.User> response = restTemplate.postForEntity(
        "http://localhost:8080/user", entity, UserProto.User.class);

System.out.println(response.getBody());

🧠 5、总结

Spring Boot 集成 Protobuf 非常适合对传输效率有较高要求的系统。通过 .proto 结构定义数据模型后，自动生成代码，配合 @RestController 实现高效、紧凑的 HTTP 接口。

优点：

🔹💨 比 JSON 更快、更省带宽

🔹🧱 可拓展且结构清晰

🔹🌍 支持跨语言调用（Python、Go、C++）