Java序列化机制—

Java的序列化是在文件传输中必不可少的一部分。常用的Java序列化机制有Java默认的序列化机制，谷歌的protobuf等。而Java默认的序列化机制效率太低，protobuf要写protostuff文件，又很麻烦，所以我这篇文章要介绍的就是——protostuff.
1、protostuff简介
在序列化文件不超过10M的时候最好还是使用Java自带的序列化机制。文件较大的时候用protostuff传输更好。
protostuff也是谷歌的产品旗下的，它是从谷歌的protobuf而来的，相对于protobuf提供了更多的功能和更简易的用法。
2、使用protostuff
（1）添加依赖
这里用maven，直接添加依赖。如果你没有maven，在百度上搜索相应的jar包就好了。

    <!--引入protostuff依赖--><dependency><groupId>io.protostuff</groupId><artifactId>protostuff-core</artifactId><version>1.6.0</version></dependency><dependency><groupId>io.protostuff</groupId><artifactId>protostuff-runtime</artifactId><version>1.6.0</version></dependency>

（2）定义要序列化的Bean
可以用注解等方式，这里就不再详细给出Bean的定义及实例化，详情可跳往Spring简述一
（3）

package org.boot.protostuff.util;import io.protostuff.LinkedBuffer;
import io.protostuff.ProtostuffIOUtil;
import io.protostuff.Schema;
import io.protostuff.runtime.RuntimeSchema;import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class ProtostuffUtils {/*** 避免每次序列化都重新申请Buffer空间*/private static LinkedBuffer buffer = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);/*** 缓存Schema*/private static Map<Class<?>, Schema<?>> schemaCache = new ConcurrentHashMap<>();// 序列化方法，把指定对象序列化成字节数组@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>) schemaCache.get(clazz);if (Objects.isNull(schema)) {//这个schema通过RuntimeSchema进行懒创建并缓存//所以可以一直调用RuntimeSchema.getSchema(),这个方法是线程安全的schema = RuntimeSchema.getSchema(clazz);if (Objects.nonNull(schema)) {schemaCache.put(clazz, schema);}}return schema;}
}

这里其实就是一个工具类，可以直接调用。下面我将对里面的方法一一讲解
（1）LinkedBUffer字段
社情一个内存空间用户缓存，LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE 默认申请了512个字节，我们也可以使用MIN_BUFFER_SIZE ，256个字节。
（2）schemaCache字段
表示缓存的Schema。在这里代表了序列化对象的结构。
（3）serialize方法
序列化方法，西安获得需要序列化的类，然后为它分配一个缓存空间，然后获得此类的Schema.最后一行的代码ProtostuffIOUtil.toByteArray进行序列化。

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;}

（4）deserialize
表示反序列化，根据序列化对象获取其组织结构Schema。然后根据byte直接mergeFrom成对象

 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;}

（5）getSchema
获取序列化对象的组织结构

private static <T> Schema<T> getSchema(Class<T> clazz) {Schema<T> schema = (Schema<T>) schemaCache.get(clazz);if (Objects.isNull(schema)) {//这个schema通过RuntimeSchema进行懒创建并缓存//所以可以一直调用RuntimeSchema.getSchema(),这个方法是线程安全的schema = RuntimeSchema.getSchema(clazz);if (Objects.nonNull(schema)) {schemaCache.put(clazz, schema);}}return schema;}
}

3、protoStuff实现序列化的原理
在上面的序列化方法中，我们可以看到其实最核心的就是

data = ProtostuffIOUtil.toByteArray(obj, schema, buffer);

我们进到这个方法里

  public static <T> byte[] toByteArray(T message, io.protostuff.Schema<T> schema, LinkedBuffer buffer) {if (buffer.start != buffer.offset) {throw new IllegalArgumentException("Buffer previously used and had not been reset.");} else {ProtostuffOutput output = new ProtostuffOutput(buffer);try {schema.writeTo(output, message);} catch (IOException var5) {throw new RuntimeException("Serializing to a byte array threw an IOException (should never happen).", var5);}return output.toByteArray();}
}

可以看到

schema.writeTo(output, message);

再追进去

public interface Schema<T> {
String getFieldName(int var1);int getFieldNumber(String var1);boolean isInitialized(T var1);T newMessage();String messageName();String messageFullName();Class<? super T> typeClass();void mergeFrom(Input var1, T var2) throws IOException;void writeTo(Output var1, T var2) throws IOException;

}

再追进去我们就会看到它其实就是把序列化对象信息保存成CharSequence ，然后进行序列化
同理追到反序列化。
putObject(message,offset,input,readString());

  public static <T> void mergeFrom(byte[] data, T message, io.protostuff.Schema<T> schema) {IOUtil.mergeFrom(data, 0, data.length, message, schema, true);}

其实就是把序列化对象信息保存成CharSequence，然后序列化。
对于反序列化呢？核心ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, obj, schema);我们也追进去看看

static <T> void mergeFrom(byte[] data, int offset, int length, T message, Schema<T> schema, boolean decodeNestedMessageAsGroup) {try {ByteArrayInput input = new ByteArrayInput(data, offset, length, decodeNestedMessageAsGroup);schema.mergeFrom(input, message);input.checkLastTagWas(0);} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException var7) {throw new RuntimeException("Truncated.", ProtobufException.truncatedMessage(var7));} catch (IOException var8) {throw new RuntimeException("Reading from a byte array threw an IOException (should never happen).", var8);}}

 void mergeFrom(Input var1, T var2) throws IOException;

其实以上的跟程序的做法还是要自己再跟一变进一步了解才更深刻，protostuff还是主要以应用为主的。

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