如何为asp.net core添加protobuf支持详解

2025-05-29 0 91

前言

在一些性能要求很高的应用中,使用protocol buffer序列化,优于Json。而且protocol buffer向后兼容的能力比较好。

由于Asp.net core 采用了全新的MiddleWare方式,因此使用protobuf序列化,只需要使用Protobuf-net修饰需要序列化的对象,并在MVC初始化的时候增加相应的Formatter就可以了。

没时间解释了,快上车。

通过NuGet获取Zaabee.AspNetCoreProtobuf

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Install-Package Zaabee.AspNetCoreProtobuf

在Startup.cs文件中修改ConfigureServices方法

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public void ConfigureServices(IServiceCollection services)

{

services.AddMvc(options => { options.AddProtobufSupport(); });

}

搞掂……这时候你就可以通过application/x-protobuf的content-type来让asp.net core使用protobuf来进行序列化/反序列化。

测试代码

在asp.net core项目中添加以下DTO

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[ProtoContract]

public class TestDto

{

[ProtoMember(1)] public Guid Id { get; set; }

[ProtoMember(2)] public string Name { get; set; }

[ProtoMember(3)] public DateTime CreateTime { get; set; }

[ProtoMember(4)] public List<TestDto> Kids { get; set; }

[ProtoMember(5)] public long Tag { get; set; }

[ProtoMember(6)] public TestEnum Enum { get; set; }

}

public enum TestEnum

{

Apple,

Banana,

Pear

}

新建一个XUnit项目,通过Nuget引用Microsoft.AspNetCore.TestHost,建立一个测试类

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public class AspNetCoreProtobufTest

{

private readonly TestServer _server;

private readonly HttpClient _client;

public AspNetCoreProtobufTest()

{

_server = new TestServer(

new WebHostBuilder()

.UseKestrel()

.UseStartup<Startup>());

_client = _server.CreateClient();

}

[Fact]

public void Test()

{

// HTTP Post with Protobuf Response Body

_client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/x-protobuf"));

var dtos = GetDtos();

var stream = new MemoryStream();

ProtoBuf.Serializer.Serialize(stream, dtos);

HttpContent httpContent = new StreamContent(stream);

// HTTP POST with Protobuf Request Body

var responseForPost = _client.PostAsync("api/Values", httpContent);

var result = ProtoBuf.Serializer.Deserialize<List<TestDto>>(

responseForPost.Result.Content.ReadAsStreamAsync().Result);

Assert.True(CompareDtos(dtos,result));

}

private static bool CompareDtos(List<TestDto> lstOne, List<TestDto> lstTwo)

{

lstOne = lstOne ?? new List<TestDto>();

lstTwo = lstTwo ?? new List<TestDto>();

if (lstOne.Count != lstTwo.Count) return false;

for (var i = 0; i < lstOne.Count; i++)

{

var dtoOne = lstOne[i];

var dtoTwo = lstTwo[i];

if (dtoOne.Id != dtoTwo.Id || dtoOne.CreateTime != dtoTwo.CreateTime || dtoOne.Enum != dtoTwo.Enum ||

dtoOne.Name != dtoTwo.Name || dtoOne.Tag != dtoTwo.Tag || !CompareDtos(dtoOne.Kids, dtoTwo.Kids))

return false;

}

return true;

}

private static List<TestDto> GetDtos()

{

return new List<TestDto>

{

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "0",

Enum = TestEnum.Apple,

Kids = new List<TestDto>

{

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue - 1,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "00",

Enum = TestEnum.Banana

},

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue - 2,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "01",

Enum = TestEnum.Pear

}

}

},

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue - 3,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "1",

Enum = TestEnum.Apple,

Kids = new List<TestDto>

{

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue - 4,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "10",

Enum = TestEnum.Banana

},

new TestDto

{

Id = Guid.NewGuid(),

Tag = long.MaxValue - 5,

CreateTime = DateTime.Now,

Name = "11",

Enum = TestEnum.Pear

}

}

}

};

}

}

为什么要用protobuf

因为快……在我们这边使用业务数据的测试中,protobuf的序列化/反序列化性能大概是Json.net的三倍,序列化后的体积大概只有Json的二分之一,这可以在相当程度上提高webapi的吞吐性能。

另外就是Json对于浮点数的处理存在精度丢失,因为JS的number类型的安全整数是53位。当我们使用雪花算法来提供全局递增ID时会因为精度丢失导致重复主键。而且情况不仅如此,由于同样原因传递DateTime类型也会因为毫秒不一致导致时间匹配错误。一般的解决方法是使用字符串传递,不过这毕竟属于偏方并没有从根源上解决问题,因此我们还是直接使用protobuf来处理。

protobuf的缺点

DTO层必须引用protobuf-net来添加特性,这在一定程度上导致了代码的侵入。基本上DTO属于POCO,依赖第三方包的话总觉得有点不贞洁……另外就是protobuf序列化后的数据不具有可视化,因此如果是使用消息队列或者请求监控的地方,就要综合考虑protobuf是否适合使用场景。

原理

asp.net core是基于中间件方式来实现,其自带默认的JsonFormater(基于Json.net),asp.net core会根据content type来选择对应的Formater来处理对象的序列化,当中包括InputFormatter(反序列化)和OutputFormatter(序列化)。因此除了protobuf,我们还可以添加或者替换其它的序列化方式,例如使用Jil来代替Json.net来提高Json性能。

以上实现以及Demo和测试的源代码已放到 GitHub 上。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对快网idc的支持。

原文链接:http://www.mutuduxf.com/2018/02/20/插上腾飞的翅膀-为asp.net-core添加protobuf支持.html

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