LiteByte教程

冰封百度

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简介

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LiteByte是一种轻量级的二进制数据交换格式。
体积小巧、简单易用是设计目标。主要用于解决前后台数据传输的问题。

作者:冰封百度(ZhangYu)
设计的灵感来源于C# struct内存对齐后的紧凑格式。

Gitee:https://gitee.com/zhangyu800/...

特点

1.紧凑的二进制数据格式,支持变长整型,数据量小。
2.用类定义对象结构,使用方便。

实现思路

把一个对象分为两个部分:结构和值。
结构用类定义,越方便越好。
值用于网络传输,越小越好。

             // 比如像这样的对象 拆分成结构和值
             public class UserInfo {

                 public int id = 1001;
                 public string name = "冰封百度";

             }

//              ↙              ↘
// 结构                           // 值
public class SUserInfo {       

    public int id;                // 1001        = [0x02, 0xE9, 0x03]
    public string name;           // "冰封百度"   = [0x00, 0x05, 0xB0, 0x51, 0x01, 0x5C, 0x7E, 0x76, 0xA6, 0x5E]

}

// 对象的值就是:[0x02, 0xE9, 0x03, 0x05, 0xB0, 0x51, 0x01, 0x5C, 0x7E, 0x76, 0xA6, 0x5E]

前后台依赖相同的结构类,转换时把对象的值拆出来传输,解析时把值还原成对象。

测试Demo

链接:https://pan.baidu.com/s/18fbL...

使用方法

1.创建自定义结构类(UserInfo)。
2.添加using LiteByte 用[LBMember]标记要序列化的字段/属性。
3.调用LBUtil.Serialize(instance) 把对象序列化成二进制数据。
4.调用LBUtil.Deserilize<T>(bytes) 把二进制数据反序列化成对象。

代码样例:

// 1.自定义对象结构类:
// 2.using LiteByte
// 3.用LBMember标记要序列化的字段或属性

using System;
using LiteByte;
using System.Collections.Generic;

/// <summary> 玩家信息测试 | PlayerInfo test </summary>
public class STPlayerInfo {

    [LBMember(0)]
    public uint id;
    [LBMember(1)]
    public string nickname;
    [LBMember(2)]
    public byte gender;
    [LBMember(3)]
    public bool isVip;
    [LBMember(4, LBTypeCode.VarInt32)]
    public int lv;
    [LBMember(5)]
    public int hp;
    [LBMember(6)]
    public int mp;
    [LBMember(7, LBTypeCode.VarUnicode)]
    public string desc;
    [LBMember(8)]
    public List<int> ids;
    [LBMember(9)]
    public Dictionary<int, string> dic;
    [LBMember(10, LBTypeCode.ASCII, LBTypeCode.VarUnicode)]
    public Dictionary<string, string> dic2;

}

// 序列化和反序列化:
public void PlayerInfoTest() {
    Dictionary<int, string> dic = new Dictionary<int, string>();
    dic.Add(1, "AAA");
    dic.Add(2, "BBB");

    Dictionary<string, string> dic2 = new Dictionary<string, string>();
    dic2.Add("A", "ValueA");
    dic2.Add("B", "ValueB");

    STPlayerInfo st = new STPlayerInfo();
    st.id = 100001;
    st.nickname = "冰封百度";
    st.gender = 1;
    st.isVip = true;
    st.lv = 999;
    st.hp = 999999;
    st.mp = 999999;
    st.desc = "这是一个Demo";
    st.ids = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5 };
    st.dic = dic;
    st.dic2 = dic2;

    // 序列化:
    byte[] bytes = LBUtil.Serialize(typeName, player);

    // 反序列化:
    PlayerInfo info = LBUtil.Deserialize<PlayerInfo>(typeName, bytes);
    // bytes长度:81字节
}

转换结果:
转换结果

代码说明:
1.序列化对象:LBUtil.Serialize(obj)
2.反序列化对象:LBUtil.Deserilize<T>(bytes)
3.可以转换自定义的class和struct 字段(属性)需要是public的

支持的数据类型

数据类型介绍:
1.基本的值类型:bool、byte、short、int、long、float、double等
2.字符串 string (支持ASCII、Unicode、UTF8、VarUnicode四种编码方式)
3.数组和List(int[] 或 List<int>这种)
4.字典(Dictionary<K,V>)
4.自定义类型(class或struct)

数据类型说明:

1.对bool型的支持最好,一个bool型只占1位(1/8个字节)。
2.支持变长整数(short、int、long、ushort、uint、ulong)
3.支持null值 (能空的类型string, array, object,都支持它们为空的情况)
4.建议在定义数据格式时,用尽量小的类型定义字段,这样序列化的数据体积会更小,如果懒得写,可以考虑使用变长数据。
5.支持自定义字符串编码格式 每个字段都可以自定义。
6.因为在编写变长数据类型的过程中用到了一些不常见的数据格式,为了重用类型,索性就一起支持了,在对数据大小很严格的环境会有帮助。

基本数据类型

比特型(7种)

类型长度值范围
Bit1(Boolean)1位0 ~ 1
Bit2(Byte)2位0 ~ 3
Bit3(Byte)3位0 ~ 7
Bit4(Byte)4位0 ~ 15
Bit5(Byte)5位0 ~ 31
Bit6(Byte)6位0 ~ 63
Bit7(Byte)7位0 ~ 127

整型(16种)

类型长度值范围
Int8(sbyte)1字节-128 ~ 127
Int16(short)2字节-32768 ~ -32767
Int24(int)3字节-8388608 ~ 8388607
Int32(int)4字节-2147483648 ~ 2147483647
Int40(long)5字节-549755813888 ~ 549755813887
Int48(long)6字节-140737488355328 ~ 140737488355327
Int56(long)7字节-36028797018963968 ~ 36028797018963967
Int64(long)8字节-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
UInt8(byte)1字节0 ~ 255
UInt16(ushort)2字节0 ~ 65535
UInt24(uint)3字节0 ~ 16777215
UInt32(uint)4字节0 ~ 4294967295
UInt40(ulong)5字节0 ~ 1099511627775
UInt48(ulong)6字节0 ~ 281474976710655
UInt56(ulong)7字节0 ~ 72057594037927935
UInt64(ulong)8字节0 ~ 18446744073709551615

浮点型(5种)

类型长度有效数字值范围
Float8(float)1字节7位0/255 ~ 255/255
Float16(float)2字节3位±6.55E +4
Float24(float)3字节5位±1.8447E +19
Float32(float)4字节7位±3.402823E +38
Float64(double)8字节15位±1.7976931348623157E +308

变长整型(7种)

类型长度值范围
VarInt16(short)1位 + 1~2字节同Int16
VarInt32(int)2位 + 1~4字节同Int32
VarInt64(long)3位 + 1~8字节同Int64
VarUInt16(ushort)1位 + 1~2字节同UInt16
VarUInt32(uint)2位 + 1~4字节同UInt32
VarUInt64(ulong)3位 + 1~8字节同UInt64
VarLength(int)3位 + 1~8字节-1 ~ (Int32.MaxValue/2 - 1)

字符串(4种编码)

类型单个字符长度总长度范围
UTF8(string)1~4字节头(1~4)字节+体(0 ~ 1073741822)字节
Unicode(string)2字节头(1~4)字节+体(0 ~ 1073741822)x2字节
ASCII(string)1字节头(1~4)字节+体(0 ~ 1073741822)字节
VarUnicode(string)1~4字节同VarLength + VarUInt32

复杂数据类型(4种)

类型表达式
数组T[]
列表List<T>
字典Dictionary<T, V>
自定义类型class Name{}

更新日志:

0.7.0: 用IL.Emit代替反射,大幅度提升get和set性能 IL优化后性能比直接=稍慢大概一倍,优化之前反射比直接=慢几十倍。
0.8.0: 添加编译多个类的功能,一个配置文件可以写多个类了,可以一次性识别。
0.8.1:删除LBObject类,因为IL优化后get和set的性能很好,不再需要LBObject了。
0.8.2:优化LBParser中 从tokens中删除访问修饰符的代码,不再生成新的list。
0.8.3:优化反射工具类 ReflectionUtil 创建实例方法中的参数
0.9.0: 优化反射工具(增加IL.Emit工具、委托工具、指针工具 用于优化反射) 增加反射工具对IL2CPP模式的兼容性
0.10.0: 重构LBReader读取类 增加对List的支持 优化LBConverter类
0.10.1: 修复BUG:1.LBWriter WriteVarLength时没有正确扩容的BUG  2.LBConverter没有正确抛出错误信息的BUG
0.11.0: 重构LBWriter写入类 增加对List的支持 优化LBConverter类
0.11.1: 优化LBConverter.ToObject() 和 ToBytes()
0.12.0:重构序列化/反序列化方式 不再使用配置文件 直接使用类+属性标签的方式完成,删除读配置文件的所有功能。增加对List<T>和Dictionary<K,V>的支持。

其他说明:

由于能力有限,暂时只实现了C#版本(在Unity中实现的,算半个.Net吧)
其他语言后续有时间再写,虽然造了个轮子 不过感觉造轮子的过程中收获远大于付出,挺开心的。
建了个群,有需求的可加。
QQ群:715800513

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冰封百度的学习笔记
程序生涯中的技术整理

Unity游戏程序员一枚。生命不息,学习不止。

187 声望
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