Protobuf反序列化值为空、嵌套元素无法正常访问问题咨询

问题现象 #

按照.proto定义反序列化Protobuf数据时出现两个异常：

• 打印嵌套字段t1.test_data返回空字符串
• 打印t1.b时未输出预期数值，仅输出对象名称

涉及的错误代码如下：

错误的Proto定义 #

message  test {
    int16 a:1
    message testdata {
    int16   b:1    `
    int16   c:2
    repeated testdata test_data=2
    }
}

错误的序列化代码（标注为C++实际为Python Protobuf接口） #

dt=test()
dt.a=11
dt1=d.testdata.add()
dt1.b=2222
dt1.c=3333
send=dt.SerializeToString()

错误的反序列化代码 #

t=test()
t.ParseFromString(send)
t1=t.testdata()
print(t1.test_data) //----> empty string
print(t1.b) //--> 输出对象名而非预期数值

根因分析 #

• Proto语法与结构错误：Protobuf标准标量类型不存在int16，字段与序号间需要用=分隔而非:，b字段行多了多余的反引号；最核心的错误是把repeated testdata test_data=2定义在了嵌套的testdata消息内部，外层test消息根本没有对应字段，序列化时无法写入嵌套数据。
• 序列化逻辑错误：代码中d.testdata.add()引用了未定义的变量d，且testdata是嵌套消息类型名不是字段名，根本没有给外层消息的repeated字段赋值。
• 反序列化访问逻辑错误：t.testdata()获取的是嵌套消息的类型元数据/默认空实例，不是实际反序列化得到的消息值，自然读不到正确数据。

修复步骤 #

1. 修正.proto文件的语法和结构，参考如下正确定义：

// 按需声明proto版本，这里用proto2兼容原有写法，也可替换为proto3
syntax = "proto2";
message test {
    int32 a = 1; // 替换不存在的int16为int32，修正分隔符为=
    message testdata {
        int32 b = 1; // 去掉多余反引号，修正类型与分隔符
        int32 c = 2;
    }
    repeated testdata test_data = 2; // 将repeated字段移到外层test消息下，归属到外层消息
}

2. 修正序列化逻辑，给正确的repeated字段赋值：

dt = test()
dt.a = 11
# 给外层test的test_data字段新增元素，不要引用不存在的变量和类型名
dt1 = dt.test_data.add()
dt1.b = 2222
dt1.c = 3333
send = dt.SerializeToString()

3. 修正反序列化访问逻辑，从正确的字段读取嵌套值：

t = test()
t.ParseFromString(send)
# 遍历repeated类型的test_data字段获取实际存储的嵌套实例
for t1 in t.test_data:
    print(t1.b) # 正常输出2222
    print(t1.c) # 正常输出3333
print(t.a) # 正常输出11

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nbk