如何使用原始缓冲区有效地完成继承

Question

我有一条基类消息

message Animal {
     optional string name = 1;
     optional int32 age = 2;  
}

以及扩展动物的子类

message Dog{
     optional string breed = 1;
}

因此，在构建狗消息时，我应该能够设置动物的所有字段。我知道这样做的方法（在狗消息中再次声明所有动物字段），但是否可以简单有效地使用原型缓冲区？我还了解了扩展，我明白它只是用于向已经存在的消息添加一个新字段，因此不应该被误解为实现继承的可能解决方案。

使用protobuffers的扩展是否可以实现上述简单的设计？

Answer 1

有几种不同的方法可以在协议缓冲区中实现“继承”。您想要哪一个取决于您的用例。

message Animal {
  optional string name = 1;
  optional int32 age = 2;  
}

message Dog {
  required Animal animal = 1;
  optional string breed = 2;
}

在这里，狗包含动物，因此包含动物的所有信息。

如果您不需要支持向下转换，这种方法就可以工作。也就是说，你永远不必说“这是一只动物吗？”因此，任何可能需要访问狗字段的东西都需要将狗作为输入，而不是动物。对于许多用例，这很好。

message Animal {
  optional string name = 1;
  optional int32 age = 2;

  // Exactly one of these should be filled in, depending on the species.
  optional Dog dog = 100;
  optional Cat cat = 101;
  optional Axolotl axolotl = 102;
  // ...
}

在这种方法中，给定一种动物，您可以找出它是哪种动物，并访问特定物种的信息。也就是说，你可以向下投射。

如果您有一个固定的“子类”列表，这很有效。只需列出所有它们，并记录只应填写其中一个字段。如果有很多子类，您可能需要添加一个枚举字段来指示存在哪个，这样您就不必单独检查has_dog（）、has_cat（）、has_mouse（）、...

message Animal {
  optional string name = 1;
  optional int32 age = 2;
  extensions 100 to max;  // Should contain exactly one "species" extension.
}

message Dog {
  optional string breed = 1;
}

extend Animal {
  optional Dog animal_dog = 100;
  // (The number must be unique among all Animal extensions.)
}

此选项实际上在语义上与选项#2相同！唯一的区别是，不是在动物中声明许多可选字段，而是将它们声明为扩展。每个扩展名有效地向动物添加了一个新字段，但您可以在其他文件中声明它们，因此您不必有一个中心列表，其他人可以添加新扩展名而无需编辑您的代码。由于每个扩展的行为就像一个常规字段，除了有一些奇怪的语法来声明和访问它之外，所有的行为都与选项#2相同。（事实上，在这里的示例中，导线编码甚至是相同的，因为我们使用100作为分机号，而在选项2中，我们使用100作为字段号。）

这就是理解扩展的诀窍。许多人感到困惑，因为他们试图在面向对象语言中将“扩展”等同于继承。不要那样做！请记住，扩展的行为就像字段一样，这里的选项2和3实际上是相同的。这不是继承。。。但它可以解决同样的问题。