大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
在我们的开发过程中,序列化是经常需要处理的问题,比如在做分布式访问数据时,或者是在做redis缓存存储数据时,如果我们涉及的知识面不够广的话,可能会简单的使用JDK的序列化,也即在需要序列化的类上implements Serializable接口去实现序列化,我想说的是这种方式在小系统中尚且可以用一用,如果是并发很大的系统会受到严重影响,这是由于JDK自带的序列化效率很低,不论是时间上还是空间上。我们经常使用的序列化方式还有XML和Json,说实在的我更多的是使用Json,我觉得它很方便很友好,但这些都不够好,我今天要将的是google开发的开源的序列化方案protocol buffer(简称protobuf),它的好处很多,独立于语言,独立于平台,最最重要的是它的效率相当高,用protobuf序列化后的大小是json的10分之一,xml格式的20分之一,是二进制序列化的10分之一,是不是很心动。其实我也刚接触这个好东西,写下此篇博客就当一个学习笔记吧。
protobuf使用起来非常简单,它的主要流程是:我们需要自己写一个.proto文件用来描述序列化的格式,然后用protobuf提供的protoc工具将.proto文件编译成一个Java文件(protobuf官方支持很多语言:Java、C++、C#、Go、Python ,protobuf是一个开源项目,因此有很多大牛也实现了其他语言,但它们的可靠性还有待验证),最后将该Java文件引入到我们的项目中就可以使用了,当然还得引入protobuf的依赖包。
1、我们需要到官网下载protobuf的相应版本,我这里下载的是windows下的3.1.0版protoc-3.1.0-win32.zip
2、将下载好的zip解压,能看到bin目录下有一个protoc.exe的文件,等下需要用它来编译文件,我们直接在bin目录下 创建一个简单的person.proto的描述文件,内容如下:
syntax = "proto3";
option java_package = "gudao.red.protobuf";
option java_outer_classname = "PersonFactory";
message Person{
int32 id = 1;
string name = 2;
int32 age = 3;
Addr addr = 4;
}
message Addr{
string contry = 1;
string city = 2;
}
内容非常简单,大概介绍一下:
syntax = “proto3”; 我们使用proto3版协议
option java_package = “gudao.red.protobuf”; 编译之后生成的Java文件的包名
option java_outer_classname = “PersonFactory”; 编译之后生成的Java类的类名
message 相当于Java中的class
详细的介绍,还请自行去官网查看
3、使用protoc编译上述.proto文件,生成Java类,使用如下命令完成该操作
protoc --java_out=./src ./person.proto
–java_out:生成的Java文件输出的位置,其他语言有相应的选项
这样就会在src目录下生成一个 名为PersonFactory的Java文件
4、将PersonFactory.java文件引入到我们的项目中,并引入对应版本的protobuf的依赖包
5、写测试代码
package gudao.red.protobuf_test;import java.net.Socket;import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Addr;import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Person;public class Client { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("127.0.0.1",3030); Person.Builder person = Person.newBuilder(); Addr.Builder addr = Addr.newBuilder(); addr.setContry("china").setCity("shenzhen"); person.setId(1).setAge(12).setName("ccf"); person.setAddr(addr); byte[] messageBody = person.build().toByteArray(); int headerLen = 1; byte[] message = new byte[headerLen+messageBody.length]; message[0] = (byte)messageBody.length; System.arraycopy(messageBody, 0, message, 1, messageBody.length); System.out.println("msg len:"+message.length); socket.getOutputStream().write(message); }}
package gudao.red.protobuf_test;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import gudao.red.protobuf.PersonFactory.Person;
public class Server {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
ServerSocket serverSock = new ServerSocket(3030);
while(true){
Socket sock = serverSock.accept();
byte[] msg = new byte[256];
sock.getInputStream().read(msg);
int msgBodyLen = msg[0];
System.out.println("msg body len:"+msgBodyLen);
byte[] msgbody = new byte[msgBodyLen];
System.arraycopy(msg, 1, msgbody, 0, msgBodyLen);
Person person = Person.parseFrom(msgbody);
System.out.println("Receive:");
System.out.println(person);
}
}
}
先后启动Server和Client,就可以看到控制台的输出如下:
至此,我们的简单使用过程就完成了,是不是很简单。是,这个例子看上去是挺简单的,但如果我们需要序列化的类非常多,那么我们是不是得写非常多的.proto文件,并且还需要更新它们,这个代价可以想象一下也是非常大的。那么,接下来我们就来讲一讲protostuff,看这名字是不是跟protobuf很像,嗯,它们是有关系,前者就是基于后者实现的。
6、protostuff是一个基于protobuf实现的序列化方法,它较于protobuf最明显的好处是,在几乎不损耗性能的情况下做到了不用我们写.proto文件来实现序列化。使用它也非常简单,所以直接上代码。
package gudao.red.protostuff;import java.util.Arrays;import java.util.List;public class Po { private Integer id; private String name; private String remark; private Integer age; private int[] array; private InnerPo innerPo; private List<String> more; public Po(){} public Po(Integer id,String name,String remark,Integer age, int[] array,InnerPo innerPo,List<String> more){ this.id = id; this.name = name; this.remark = remark; this.age = age; this.array = array; this.innerPo = innerPo; this.more = more; } public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getRemark() { return remark; } public void setRemark(String remark) { this.remark = remark; } public Integer getAge() { return age; } public void setAge(Integer age) { this.age = age; } public int[] getArray() { return array; } public void setArray(int[] array) { this.array = array; } public InnerPo getInnerPo() { return innerPo; } public void setInnerPo(InnerPo innerPo) { this.innerPo = innerPo; } public List<String> getMore() { return more; } public void setMore(List<String> more) { this.more = more; } @Override public String toString() { StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append("id:"+id+"\n"); sb.append("name:"+name+"\n"); sb.append("remark:"+remark+"\n"); sb.append("age:"+age+"\n"); sb.append("array:"+Arrays.toString(array)+"\n"); sb.append("innerPo:"+innerPo.toString()+"\n"); sb.append("more:"+more); return sb.toString(); } }class InnerPo{ private Integer id; private String name; public InnerPo(){} public InnerPo(Integer id,String name){ this.id = id; this.name = name; } public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return id+"-"+name; } }
package gudao.red.protostuff;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.dyuproject.protostuff.LinkedBuffer;
import com.dyuproject.protostuff.ProtostuffIOUtil;
import com.dyuproject.protostuff.runtime.RuntimeSchema;
public class ProtostuffTest {
static RuntimeSchema<Po> poSchema = RuntimeSchema.createFrom(Po.class);
private static byte[] decode(Po po){
return ProtostuffIOUtil.toByteArray(po, poSchema, LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE));
}
private static Po ecode(byte[] bytes){
Po po = poSchema.newMessage();
ProtostuffIOUtil.mergeFrom(bytes, po, poSchema);
return po;
}
public static void main(String[] args) {
InnerPo innerPo = new InnerPo(1, "InnerPo1");
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("a");
list.add("b");
Po po = new Po(1, "Fong", "备注", 24, new int[]{1,2,3,4},innerPo,list);
byte[] bytes = decode(po);
System.out.println(bytes.length);
Po newPo = ecode(bytes);
System.out.println(newPo);
}
}
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