少し前に、RPC フレームワークを作成するときに、Kryo、Hessian、Protostuff という 3 つのシリアル化メソッドを使用しました。ただし、当時は機能を実装したいという気持ちが強かったため、これら 3 つのシリアル化メソッドの使用方法を簡単に説明しただけで、それぞれの特徴やメリット、デメリットについては深く掘り下げませんでした。 RPC フレームワークの作成が完了したことがわかったので、落ち着いて 3 つの方法を比較して要約する時間があります。
Kryo、Hessain、および Protostuff はすべて、サードパーティのオープン ソースのシリアル化/逆シリアル化フレームワークです。それぞれの特性を理解するには、まずシリアル化/逆シリアル化とは何かを知る必要があります:
シリアル化: は、オブジェクトをバイト シーケンスに変換するプロセスです。
逆シリアル化: は、バイト シーケンスをオブジェクトに変換するプロセスです。
serialization シリアル化: オブジェクトを送信に便利な形式に変換します。一般的なシリアル化形式: バイナリ形式、バイト配列、json 文字列、xml 文字列。
デシリアライゼーション デシリアライゼーション: シリアル化されたデータをオブジェクトに復元するプロセス
シリアル化に関連する概念がよくわからない場合は、Meituan を参照してください。技術チームのシリアル化と逆シリアル化
最初に新しい Maven プロジェクトを作成します
次に、依存関係をインポートします
<dependency>
<groupId>org.junit.jupiter</groupId>
<artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
<version>5.8.2</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!-- 代码简化 -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.20</version>
</dependency>
<!--kryo-->
<dependency>
<groupId>com.esotericsoftware</groupId>
<artifactId>kryo-shaded</artifactId>
<version>4.0.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>commons-codec</groupId>
<artifactId>commons-codec</artifactId>
<version>1.10</version>
</dependency>
<!--protostuff-->
<dependency>
<groupId>io.protostuff</groupId>
<artifactId>protostuff-core</artifactId>
<version>1.7.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.protostuff</groupId>
<artifactId>protostuff-runtime</artifactId>
<version>1.7.2</version>
</dependency>
<!--hessian2-->
<dependency>
<groupId>com.caucho</groupId>
<artifactId>hessian</artifactId>
<version>4.0.62</version>
</dependency>##kryo
package cuit.pymjl.utils;
import com.esotericsoftware.kryo.Kryo;
import com.esotericsoftware.kryo.io.Input;
import com.esotericsoftware.kryo.io.Output;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.objenesis.strategy.StdInstantiatorStrategy;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
/**
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/4/18 20:07
**/
@SuppressWarnings("all")
public class KryoUtils {
private static final String DEFAULT_ENCODING = "UTF-8";
//每个线程的 Kryo 实例
private static final ThreadLocal<Kryo> KRYO_LOCAL = new ThreadLocal<Kryo>() {
@Override
protected Kryo initialValue() {
Kryo kryo = new Kryo();
/**
* 不要轻易改变这里的配置！更改之后，序列化的格式就会发生变化，
* 上线的同时就必须清除 Redis 里的所有缓存，
* 否则那些缓存再回来反序列化的时候，就会报错
*/
//支持对象循环引用（否则会栈溢出）
kryo.setReferences(true); //默认值就是 true，添加此行的目的是为了提醒维护者，不要改变这个配置
//不强制要求注册类（注册行为无法保证多个 JVM 内同一个类的注册编号相同；而且业务系统中大量的 Class 也难以一一注册）
kryo.setRegistrationRequired(false); //默认值就是 false，添加此行的目的是为了提醒维护者，不要改变这个配置
//Fix the NPE bug when deserializing Collections.
((Kryo.DefaultInstantiatorStrategy) kryo.getInstantiatorStrategy())
.setFallbackInstantiatorStrategy(new StdInstantiatorStrategy());
return kryo;
}
};
/**
* 获得当前线程的 Kryo 实例
*
* @return 当前线程的 Kryo 实例
*/
public static Kryo getInstance() {
return KRYO_LOCAL.get();
}
//-----------------------------------------------
// 序列化/反序列化对象，及类型信息
// 序列化的结果里，包含类型的信息
// 反序列化时不再需要提供类型
//-----------------------------------------------
/**
* 将对象【及类型】序列化为字节数组
*
* @param obj 任意对象
* @param <T> 对象的类型
* @return 序列化后的字节数组
*/
public static <T> byte[] writeToByteArray(T obj) {
ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
Output output = new Output(byteArrayOutputStream);
Kryo kryo = getInstance();
kryo.writeClassAndObject(output, obj);
output.flush();
return byteArrayOutputStream.toByteArray();
}
/**
* 将对象【及类型】序列化为 String
* 利用了 Base64 编码
*
* @param obj 任意对象
* @param <T> 对象的类型
* @return 序列化后的字符串
*/
public static <T> String writeToString(T obj) {
try {
return new String(Base64.encodeBase64(writeToByteArray(obj)), DEFAULT_ENCODING);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
/**
* 将字节数组反序列化为原对象
*
* @param byteArray writeToByteArray 方法序列化后的字节数组
* @param <T> 原对象的类型
* @return 原对象
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> T readFromByteArray(byte[] byteArray) {
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArray);
Input input = new Input(byteArrayInputStream);
Kryo kryo = getInstance();
return (T) kryo.readClassAndObject(input);
}
/**
* 将 String 反序列化为原对象
* 利用了 Base64 编码
*
* @param str writeToString 方法序列化后的字符串
* @param <T> 原对象的类型
* @return 原对象
*/
public static <T> T readFromString(String str) {
try {
return readFromByteArray(Base64.decodeBase64(str.getBytes(DEFAULT_ENCODING)));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
//-----------------------------------------------
// 只序列化/反序列化对象
// 序列化的结果里，不包含类型的信息
//-----------------------------------------------
/**
* 将对象序列化为字节数组
*
* @param obj 任意对象
* @param <T> 对象的类型
* @return 序列化后的字节数组
*/
public static <T> byte[] writeObjectToByteArray(T obj) {
ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
Output output = new Output(byteArrayOutputStream);
Kryo kryo = getInstance();
kryo.writeObject(output, obj);
output.flush();
return byteArrayOutputStream.toByteArray();
}
/**
* 将对象序列化为 String
* 利用了 Base64 编码
*
* @param obj 任意对象
* @param <T> 对象的类型
* @return 序列化后的字符串
*/
public static <T> String writeObjectToString(T obj) {
try {
return new String(Base64.encodeBase64(writeObjectToByteArray(obj)), DEFAULT_ENCODING);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
/**
* 将字节数组反序列化为原对象
*
* @param byteArray writeToByteArray 方法序列化后的字节数组
* @param clazz 原对象的 Class
* @param <T> 原对象的类型
* @return 原对象
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> T readObjectFromByteArray(byte[] byteArray, Class<T> clazz) {
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArray);
Input input = new Input(byteArrayInputStream);
Kryo kryo = getInstance();
return kryo.readObject(input, clazz);
}
/**
* 将 String 反序列化为原对象
* 利用了 Base64 编码
*
* @param str writeToString 方法序列化后的字符串
* @param clazz 原对象的 Class
* @param <T> 原对象的类型
* @return 原对象
*/
public static <T> T readObjectFromString(String str, Class<T> clazz) {
try {
return readObjectFromByteArray(Base64.decodeBase64(str.getBytes(DEFAULT_ENCODING)), clazz);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new IllegalStateException(e);
}
}
}package cuit.pymjl.utils;
import com.caucho.hessian.io.Hessian2Input;
import com.caucho.hessian.io.Hessian2Output;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/7/2 12:39
**/
public class HessianUtils {
/**
* 序列化
*
* @param obj obj
* @return {@code byte[]}
*/
public static byte[] serialize(Object obj) {
Hessian2Output ho = null;
ByteArrayOutputStream baos = null;
try {
baos = new ByteArrayOutputStream();
ho = new Hessian2Output(baos);
ho.writeObject(obj);
ho.flush();
return baos.toByteArray();
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
throw new RuntimeException("serialize failed");
} finally {
if (null != ho) {
try {
ho.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (null != baos) {
try {
baos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 反序列化
*
* @param bytes 字节
* @param clazz clazz
* @return {@code T}
*/
public static <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clazz) {
Hessian2Input hi = null;
ByteArrayInputStream bais = null;
try {
bais = new ByteArrayInputStream(bytes);
hi = new Hessian2Input(bais);
Object o = hi.readObject();
return clazz.cast(o);
} catch (Exception ex) {
throw new RuntimeException("deserialize failed");
} finally {
if (null != hi) {
try {
hi.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (null != bais) {
try {
bais.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}package cuit.pymjl.utils;
import io.protostuff.LinkedBuffer;
import io.protostuff.ProtostuffIOUtil;
import io.protostuff.Schema;
import io.protostuff.runtime.RuntimeSchema;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/6/28 21:00
**/
public class ProtostuffUtils {
/**
* 避免每次序列化都重新申请Buffer空间
* 这个字段表示，申请一个内存空间用户缓存，LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE表示申请了默认大小的空间512个字节，
* 我们也可以使用MIN_BUFFER_SIZE，表示256个字节。
*/
private static final LinkedBuffer BUFFER = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);
/**
* 缓存Schema
* 这个字段表示缓存的Schema。那这个Schema是什么呢？就是一个组织结构，就好比是数据库中的表、视图等等这样的组织机构，
* 在这里表示的就是序列化对象的结构。
*/
private static final Map<Class<?>, Schema<?>> SCHEMA_CACHE = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 序列化方法，把指定对象序列化成字节数组
*
* @param obj 对象
* @return byte[]
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> byte[] serialize(T obj) {
Class<T> clazz = (Class<T>) obj.getClass();
Schema<T> schema = getSchema(clazz);
byte[] data;
try {
data = ProtostuffIOUtil.toByteArray(obj, schema, BUFFER);
} finally {
BUFFER.clear();
}
return data;
}
/**
* 反序列化方法，将字节数组反序列化成指定Class类型
*
* @param data 字节数组
* @param clazz 字节码
* @return
*/
public static <T> T deserialize(byte[] data, Class<T> clazz) {
Schema<T> schema = getSchema(clazz);
T obj = schema.newMessage();
ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, obj, schema);
return obj;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private static <T> Schema<T> getSchema(Class<T> clazz) {
Schema<T> schema = (Schema<T>) SCHEMA_CACHE.get(clazz);
if (schema == null) {
schema = RuntimeSchema.getSchema(clazz);
if (schema == null) {
SCHEMA_CACHE.put(clazz, schema);
}
}
return schema;
}
}package cuit.pymjl.entity;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.io.Serial;
import java.io.Serializable;
/**
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/7/2 12:32
**/
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Student implements Serializable {
@Serial
private static final long serialVersionUID = -91809837793898L;
private String name;
private String password;
private int age;
private String address;
private String phone;
}public class MainTest {
@Test
void testLength() {
Student student = new Student("pymjl", "123456", 18, "北京", "123456789");
int kryoLength = KryoUtils.writeObjectToByteArray(student).length;
int hessianLength = HessianUtils.serialize(student).length;
int protostuffLength = ProtostuffUtils.serialize(student).length;
System.out.println("kryoLength: " + kryoLength);
System.out.println("hessianLength: " + hessianLength);
System.out.println("protostuffLength: " + protostuffLength);
}
}
図からわかるように、ヘッセ行列のシリアル化後にバイトが占めるスペースは、他の 2 つの方法よりも大幅に大きくなります。
#Kryo は Serializable インターフェイスを実装する必要はありませんが、Hessian は Kryo データ クラスのフィールド増加を実装する必要があります
、マイナス、シリアル化と逆シリアル化は互換性がありませんが、ヘシアンは互換性があります。Protostuff は最後に新しいフィールドを追加することによってのみ互換性があります。
#Kryo とヘシアンの使用には、データ クラスには引数のないコンストラクターが必要です。
#Hessian は、複雑なオブジェクトのすべてのプロパティをシリアル化のために Map に格納します。そのため、親クラスとサブクラスに同名のメンバ変数が存在する場合、ヘッセ行列化の際、サブクラスが先にシリアル化され、その後親クラスがシリアル化されるため、逆シリアル化の結果、同名のメンバ変数が発生します。
| Kryo | 高速、シリアル化後のサイズは小さい | |
|---|---|---|
| Hessian | デフォルトのクロス言語サポート | |
| Protostuff | 高速、protobufに基づく | |
| Protostuff-Runtime | 静的コンパイルは必要ありませんが、シリアル化の前にスキーマを渡す必要があります | |
| Java | 使いやすく、すべてのクラスをシリアル化できます | #遅くてスペースを消費します|
以上がJava で一般的に使用されるシリアル化メソッドは何ですか? Kryo、Protostuff、Hessian を例として、その実装原理を説明します。の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。
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