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這篇文章主要講解了“何為序列化”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“何為序列化”吧！
序列化就是一種處理對象流的機制。
即將對象的內容流化，將數據轉化成字節流，以便存儲在文件中或用于在網絡中傳輸，當然用的最多的肯定就是網絡傳輸。
從文件中或網絡上獲得序列化后的對象字節流后，根據字節流中所保存的對象狀態及描述信息，通過反序列化重建對象。
大家所常見的序列化/反序列化的方式：Serializable。
誰敢說沒見過Serializable，給我拖出的吊樹上打。
JDK提供的Serializable速度較慢，原因比如：因為加入了序列化版本號，類名等信息，所以導致碼流變大，速度變慢等等。
所以我們要來學一些速度快的序列化方式。不僅速度快，占用的空間還小。
這么好的技術，那個妹子沒學到，真是可惜了。
通用性：是否只能用于java間序列化/反序列化，是否跨語言、跨平臺
性能：分為空間開銷和時間開銷，序列化后的數據一般用于存儲或網絡傳輸，其大小是很重要的一個參數；
當然解析的時間也影響了序列化協議的選擇
易用性：API使用是否復雜，是否影響開發效率
可擴展性：實體類的屬性變更會不會導致反序列化異常，這通常會在系統升級時會產生，參考性不是很大
Kryo 是一個快速序列化/反序列化工具，其使用了字節碼生成機制（底層依賴了 ASM 庫），因此具有比較好的運行速度。
Kryo 序列化出來的結果，是其自定義的、獨有的一種格式，不再是 JSON 或者其他現有的通用格式；
而且，其序列化出來的結果是二進制的（即 byte[]；而 JSON 本質上是字符串 String）；
二進制數據顯然體積更小，序列化、反序列化時的速度也更快。
Kryo 一般只用來進行序列化（然后作為緩存，或者落地到存儲設備之中）、反序列化，而不用于在多個系統、甚至多種語言間進行數據交換 —— 目前 kryo 也只有 java 實現。
像Redis這樣的存儲工具，是可以安全的存儲二進制數據，所以一般項目中可使用Kryo來替代JDK序列化進行存儲。
使用場景：（數據交換或數據持久化）比如使用kryo把對象序列化成字節數組發送給消息隊列或者放到redis等nosql中等等應用場景。
<dependency>
<groupId>com.esotericsoftware</groupId>
<artifactId>kryo</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
需要注意的是，由于kryo使用了較高版本的asm，可能會與業務現有依賴的asm產生沖突，這是一個比較常見的問題。只需將依賴改成：
<dependency>
<groupId>com.esotericsoftware</groupId>
<artifactId>kryo-shaded</artifactId>
<version>4.0.2</version>
</dependency>
注意：由于kryo不是線程安全的，針對多線程情況下的使用，要對kryo進行一個簡單的封裝設計，從而可以多線程安全的使用序列化和反序列化
/**
* 序列化工具（程序調用該接口來實現obj<->byte[]之間的序列化/反序列化）
*/
public interface Serializer{
/**
* 序列化
*/
public void serialize(Object t,byte[] bytes);
/**
* 序列化
*/
public void serialize(Object obj, byte[] bytes, int offset, int count);
/**
* 反序列化
*/
public <T>T deserialize(byte[] bytes);
/**
* 反序列化
*/
public <T>T deserialize(byte[] bytes, int offset, int count);
}
/**
* 基于kyro的序列化/反序列化工具
*/
public class kryoSerializer implements Serializer {
// 由于kryo不是線程安全的，所以每個線程都使用獨立的kryo
final ThreadLocal<Kryo> kryoLocal = new ThreadLocal<Kryo>() {
@Override
protected Kryo initialValue() {
Kryo kryo = new Kryo();
kryo.register(ct, new BeanSerializer<>(kryo, ct));
return kryo;
}
};
// 序列化threadlocal
final ThreadLocal<Output> outputLocal = new ThreadLocal<Output>();
// 反序列化threadlocal
final ThreadLocal<Input> inputLocal = new ThreadLocal<Input>();
private Class<?> ct = null;
public kryoSerializer(Class<?> ct) {
this.ct = ct;
}
/**
* 序列化
*/
@Override
public void serialize(Object obj, byte[] bytes) {
Kryo kryo = getKryo();
Output output = getOutput(bytes);
kryo.writeObjectOrNull(output, obj, obj.getClass());
output.flush();
}
/**
* 序列化
*/
@Override
public void serialize(Object obj, byte[] bytes, int offset, int count) {
Kryo kryo = getKryo();
Output output = getOutput(bytes, offset, count);
kryo.writeObjectOrNull(output, obj, obj.getClass());
output.flush();
}
/**
* 反序列化
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public <T> T deserialize(byte[] bytes, int offset, int count) {
Kryo kryo = getKryo();
Input input = getInput(bytes, offset, count);
return (T) kryo.readObjectOrNull(input, ct);
}
/**
* 反序列化
*/
@Override
public <T> T deserialize(byte[] bytes) {
return deserialize(bytes, 0, bytes.length);
}
/**
* 獲取kryo
*/
private Kryo getKryo() {
return kryoLocal.get();
}
/**
* 獲取Output并設置初始數組
*/
private Output getOutput(byte[] bytes) {
Output output = null;
if ((output = outputLocal.get()) == null) {
output = new Output();
outputLocal.set(output);
}
if (bytes != null) {
output.setBuffer(bytes);
}
return output;
}
/**
* 獲取Output
*/
private Output getOutput(byte[] bytes, int offset, int count) {
Output output = null;
if ((output = outputLocal.get()) == null) {
output = new Output();
outputLocal.set(output);
}
if (bytes != null) {
output.writeBytes(bytes, offset, count);
}
return output;
}
/**
* 獲取Input
*/
private Input getInput(byte[] bytes, int offset, int count) {
Input input = null;
if ((input = inputLocal.get()) == null) {
input = new Input();
inputLocal.set(input);
}
if (bytes != null) {
input.setBuffer(bytes, offset, count);
}
return input;
}
public Class<?> getCt() {
return ct;
}
public void setCt(Class<?> ct) {
this.ct = ct;
}
Kryo致力以簡單易用的API，序列化過程中主要核心有Kryo、Output、Input。
Output和Input是Kryo的IO，他們支持以byte array或者stream的形式為序列化的dest和反序列化的source。
當使用stream形式進行寫出寫入時，需要close這些Output和Input。
寫出時，當OutputDe buffer是滿的時候，就會flush bytes到stream中。
寫入時，會從stream中獲取bytes到Input buffer中，當填充滿時，進行反序列化。
和很多其他的序列化框架一樣，Kryo為了提供性能和減小序列化結果體積，提供注冊的序列化對象類的方式。
在注冊時，會為該序列化類生成int ID，后續在序列化時使用int ID唯一標識該類型。
注冊的方式如下：
kryo.register(SomeClass.class);
或者可以明確指定注冊類的int ID，但是該ID必須大于等于0。如果不提供，內部將會使用int++的方式維護一個有序的int ID生成。
kryo.register(SomeClass.class, 1);
這是對循環引用的支持，可以有效防止棧內存溢出，kryo默認會打開這個屬性。
當你確定不會有循環引用發生的時候，可以通過以下代碼關閉循環引用檢測，從而提高一些性能，但不是很推薦
Kryo kryo = new Kryo();
kryo.setReferences(false);
如果序列化的對象類型未知并且可能為空：
kryo.writeClassAndObject(output, object);
// ...
Object object = kryo.readClassAndObject(input);
if (object instanceof SomeClass) {
// ...
}
如果對象類型已知并且可能為空：
kryo.writeObjectOrNull(output, someObject);
// ...
SomeClass someObject = kryo.readObjectOrNull(input, SomeClass.class);
如果對象類型已知并且不可能為空：
kryo.writeObject(output, someObject);
// ...
SomeClass someObject = kryo.readObject(input, SomeClass.class);
Kryo默認是線程不安全的，有兩種解決方式：
一個是通過Threadlocal的方式為某個線程存儲一個實例：
private static final ThreadLocal<Kryo> kryoThreadLocal = new ThreadLocal<Kryo>() {
protected Kryo initialValue() {
Kryo kryo = new Kryo();
// 這里可以增加一系列配置信息
return kryo;
}
};
另外一種是通過KryoPool的方式，該方式在性能上也好于ThreadLocal：
public KryoPool createPool() {
return new KryoPool.Builder(() -> {
Kryo kryo = new Kryo();
// 此處也可以進行一系列配置，可通過實現KryoFactory接口來滿足動態注冊，抽象該類
return kryo;
}).softReferences().build();
}
| boolean | Boolean | byte | Byte | char |
|---|---|---|---|---|
| Character | short | Short | int | Integer |
| long | Long | float | Float | double |
| Double | byte[] | String | BigInteger | BigDecimal |
| Collection | Date | Collections.emptyList | Collections.singleton | Map |
| StringBuilder | TreeMap | Collections.emptyMap | Collections.emptySet | KryoSerializable |
| StringBuffer | Class | Collections.singletonList | Collections.singletonMap | Currency |
| Calendar | TimeZone | Enum | EnumSet |
跨語言支持較復雜
不支持對象字段的增加/刪除/修改
如果更改了對象的字段，然后再從更改前序列化的bytes中反序列化，將會出錯。
當然如果想得到Add、Remove等操作的支持，可以使用FieldSerializer的其他擴展，如TaggedFieldSerializer、VersionFieldSerializer等等。
import java.io.Serializable;
import java.util.Map;
public class Simple implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -4914434736682797743L;
private String name;
private int age;
private Map<String,Integer> map;
public Simple(){
}
public Simple(String name,int age,Map<String,Integer> map){
this.name = name;
this.age = age;
this.map = map;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Map<String, Integer> getMap() {
return map;
}
public void setMap(Map<String, Integer> map) {
this.map = map;
}
}
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class OriginalSerializable {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
long start = System.currentTimeMillis();
setSerializableObject();
System.out.println("java原生序列化時間:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms" );
start = System.currentTimeMillis();
getSerializableObject();
System.out.println("java原生反序列化時間:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");
}
public static void setSerializableObject() throws IOException{
FileOutputStream fo = new FileOutputStream("D:/file2.bin");
ObjectOutputStream so = new ObjectOutputStream(fo);
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>(2);
map.put("zhang0", i);
map.put("zhang1", i);
so.writeObject(new Simple("zhang"+i,(i+1),map));
}
so.flush();
so.close();
}
public static void getSerializableObject(){
FileInputStream fi;
try {
fi = new FileInputStream("D:/file2.bin");
ObjectInputStream si = new ObjectInputStream(fi);
Simple simple =null;
while((simple=(Simple)si.readObject()) != null){
//System.out.println(simple.getAge() + " " + simple.getName());
}
fi.close();
si.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
//e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import org.objenesis.strategy.StdInstantiatorStrategy;
import com.esotericsoftware.kryo.Kryo;
import com.esotericsoftware.kryo.KryoException;
import com.esotericsoftware.kryo.io.Input;
import com.esotericsoftware.kryo.io.Output;
public class KyroSerializable {
public static void main(String[] args) throws IOException {
long start = System.currentTimeMillis();
setSerializableObject();
System.out.println("Kryo 序列化時間:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms" );
start = System.currentTimeMillis();
getSerializableObject();
System.out.println("Kryo 反序列化時間:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");
}
public static void setSerializableObject() throws FileNotFoundException{
Kryo kryo = new Kryo();
kryo.setReferences(false);
kryo.setRegistrationRequired(false);
kryo.setInstantiatorStrategy(new StdInstantiatorStrategy());
kryo.register(Simple.class);
Output output = new Output(new FileOutputStream("D:/file1.bin"));
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>(2);
map.put("zhang0", i);
map.put("zhang1", i);
kryo.writeObject(output, new Simple("zhang"+i,(i+1),map));
}
output.flush();
output.close();
}
public static void getSerializableObject(){
Kryo kryo = new Kryo();
kryo.setReferences(false);
kryo.setRegistrationRequired(false);
kryo.setInstantiatorStrategy(new StdInstantiatorStrategy());
Input input;
try {
input = new Input(new FileInputStream("D:/file1.bin"));
Simple simple =null;
while((simple=kryo.readObject(input, Simple.class)) != null){
//System.out.println(simple.getAge() + " " + simple.getName() + " " + simple.getMap().toString());
}
input.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch(KryoException e){
}
}
}
感謝各位的閱讀，以上就是“何為序列化”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對何為序列化這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！
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