Dubbo序列化-蒲公英云

Dubbo序列化

dubbo作为一个rpc框架支持丰富的序列化方式，本文简单介绍dubbo的序列化。本文结构：

对象序列化是什么意思？
dubbo序列化
几个问题

对象序列化是什意思？

先来思考两个问题：

普通的Java对象的生命周期是仅限于一个JVM中的，只要JVM停止，这个对象也就不存在了，下次JVM启动我们还想使用这个对象怎么办呢？
或者我们想要把一个对象传递给另外一个JVM的时候，应该怎么做呢？

这两个问题的答案就是将该对象进行序列化，然后保存在文件中或者进行网络传输到另一个JVM，由另外一个JVM反序列化成一个对象，然后供JVM使用。

对象序列化就是将一个存在内存中的对象，转换为可存储或者可传输的二进制流，并且根据序列化的规则可以进行反序列化。一般来说需要保存的对象信息包括

类的全限定名称
未被transparent修饰的字段值

将这些信息按照一定的规则转换为二进制之后进行网络传输，在接收到的一端，就可以根据这些信息先实例化这个类对应的对象，然后将对应的属性值填入新构造的对象，在使用者看来就是使用的原来的对象。

Dubbo协议

dubbo支持很多种通信协议，其中dubbo协议作为默认的通信协议，dubbo协议的协议格式如下

header	0-15	16	17	18	19-23	24-31	32-95	96-127
	MAGIC = (short) 0xdabb	req/resp	two /one way	event，是心跳还是正常消息	serializationId 指定序列化的类型	状态位，消息类型为response时，设置请求响应状态	消息的id，long类型	body的length，int类型
body

header的字段格式是固定的，所以header的序列化方式也是固定的，header序列化过程如下(以request的encode为例)

// com.alibaba.dubbo.remoting.exchange.codec.ExchangeCodec#encodeRequest
protected void encodeRequest(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Request req) throws IOException {
        // 根据配置获取序列化的协议，默认是hessian2
        Serialization serialization = getSerialization(channel);
        // header.
        byte[] header = new byte[HEADER_LENGTH];
        // set magic number.
        Bytes.short2bytes(MAGIC, header);
        // set request and serialization flag.
        header[2] = (byte) (FLAG_REQUEST | serialization.getContentTypeId());
        // oneway还是twoway
        if (req.isTwoWay()) header[2] |= FLAG_TWOWAY;
        // event种类
        if (req.isEvent()) header[2] |= FLAG_EVENT;
        // set request id.
        Bytes.long2bytes(req.getId(), header, 4);
        // encode request data.
        int savedWriteIndex = buffer.writerIndex();
        buffer.writerIndex(savedWriteIndex + HEADER_LENGTH);
        ChannelBufferOutputStream bos = new ChannelBufferOutputStream(buffer);
        ObjectOutput out = serialization.serialize(channel.getUrl(), bos);
        if (req.isEvent()) {
            encodeEventData(channel, out, req.getData());
        } else {
            encodeRequestData(channel, out, req.getData());
        }
        out.flushBuffer();
        if (out instanceof Cleanable) {
            ((Cleanable) out).cleanup();
        }
        bos.flush();
        bos.close();
        int len = bos.writtenBytes();
        checkPayload(channel, len);
        // 消息长度，在消息序列化完成后才能确定消息体body的长度
        Bytes.int2bytes(len, header, 12);
        // write
        buffer.writerIndex(savedWriteIndex);
        buffer.writeBytes(header); // write header.
        buffer.writerIndex(savedWriteIndex + HEADER_LENGTH + len);
    }

header的序列化方式是固定的，但是消息体body可以指定不同的序列化方式，由于消息体可以由用户自定义，所以可能是各种类型。一种序列化协议需要支持序列化和反序列化各种类型，包括基础类型和类类型，比如：null、long、int、String、List、Map、enum、自定义类等。

dubbo中序列化协议都实现了下面的接口

com.alibaba.dubbo.common.serialize.Serialization

通过SPI扩展可以实现不同的协议，默认的SPI扩展是hessian2

com.alibaba.dubbo.common.serialize.support.hessian.Hessian2Serialization

dubbo中的序列化、反序列化都要实现下面的接口

com.alibaba.dubbo.common.serialize.ObjectOutput
com.alibaba.dubbo.common.serialize.ObjectInput

比如hessian序列化和反序列化

com.alibaba.dubbo.common.serialize.support.hessian.Hessian2ObjectOutput
com.alibaba.dubbo.common.serialize.support.hessian.Hessian2ObjectInput

这两个类里面的方法是通过调用Hessian2Output、Hessian2Input方法实现的，Hessian2Output和Hessian2Input实现了hessian协议。具体的协议内容可以参考这个

几个问题

为什么参数对象都要实现Serializable接口（使用dubbo协议，默认的序列化方式hessian的时候）？

因为dubbo使用hessian序列化方式的时候，对象的序列化使用的是JavaSerializer

com.alibaba.com.caucho.hessian.io.SerializerFactory#getDefaultSerializer
com.alibaba.com.caucho.hessian.io.SerializerFactory#getSerializer
com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Output#writeObject

获取默认的序列化方式的时候会判断该参数是否实现了Serializable接口

protected Serializer getDefaultSerializer(Class cl) {
    if (_defaultSerializer != null)
        return _defaultSerializer;
    // 判断是否实现了Serializable接口
    if (!Serializable.class.isAssignableFrom(cl)
        && !_isAllowNonSerializable) {
        throw new IllegalStateException("Serialized class " + cl.getName() + " must implement java.io.Serializable");
    }
    return new JavaSerializer(cl, _loader);
}

如果没有实现Serializable接口的话就抛出异常，所以在声明参数的时候，参数是一个类，这个类必须实现Serializable接口。

关于serialVersionUID

serialVersionUID是Java原生序列化时候的一个关键属性，但是在不使用Java原生序列化的时候，这个属性是没有被用到的，比如基于hessian协议实现的序列化方式中没有用到这个属性。

这里说的Java原生序列化是指使用下面的序列化方式和反序列化方式

java.io.ObjectOutputStream
java.io.ObjectInputStream

在使用原生序列化的时候，serialVersionUID起到了一个类似版本号的作用，在反序列化的时候判断serialVersionUID如果不相同，会抛出InvalidClassException。

如果在使用原生序列化方式的时候官方是强烈建议指定一个serialVersionUID的，如果没有指定，在序列化过程中，jvm会自动计算出一个值作为serialVersionUID，由于这种运行时计算serialVersionUID的方式依赖于jvm的实现方式，如果序列化和反序列化的jvm实现方式不一样可能会导致抛出异常InvalidClassException，所以强烈建议指定serialVersionUID。