【Java基础】常用序列化技术与方式

布满荆棘的人生 2023-09-30 19:23 13阅读 0赞

序列化是相对比较重要也比较简单，但也比较容易被忽视的一类基础性知识。序列化在网络应用特别是如今的分布式系统中被大量使用，理解好序列化是理解好网络应用以及分布式系统架构的基础。

在面试中也会被经常问到，所以这个部分的内容还是需要掌握的。

## 一、序列化与反序列化 ##

> **序列化**：就是把对象转化为可传输的字节的过程。  
> **反序列化**：就是把可传输的字节还原成对象的过程。

序列化最终的目的是为了对象可以**跨平台存储**和进行**网络传输**，而我们进行跨平台存储和网络传输的方式就是 IO，而 IO 支持的数据格式就是字节数组。

总结：序列化和反序列化**本质**上就是一个**数据转换**的过程。

## 二、序列化技术方案 ##

常见的序列化技术实现方案有很多种，这里列举出了以下几种：**JDK原生序列化、Json序列化、ProtoBuf序列化、Hessian序列化、Kryo序列化**。

## 三、序列化技术选型要点 ##

在选择应用哪种序列化技术时，可以参考以下基本的考量点，通常是：

1.  **性能**：需要考虑性能需求，序列化的速度和性能越高越好。

1.  **安全性**：对于安全性的需要考量。JDK序列化可能有卡死线程的漏洞。

1.  **占用空间大小**：序列化的结果所占用的空间大小，序列化后的字节数据通常会持久化到硬盘（占用存储资源）或者在网络上传输给其他服务器（占用带宽资源），这个指标当然是越小越好。

1.  **跨语言**：企业内部系统是否有跨语言通信的需求。

1.  **可维护性**：技术流行程序，越流行的技术可维护性就越高，维护成本会越低。

**所谓跨语言**就是你用Java编写的进程，数据序列化之后能够在别的如Python、PHP、C\#等语言编写的进程内反序列化，就是所谓的**跨语言**。

## 四、JDK原生序列化 ##

Java类通过实现Serializable接口来实现该类对象的序列化。

比较经典的、不被看好的序列化技术，JDK自带的序列化技术。

开发者可以实现 java.io.Serializable 接口。然后用 java.io.ObjectOutputStream 类实现序列化，以及 java.io.ObjectInputStream 类实现反序列化。

JDK自带的序列化技术，有很多缺点所以是 不被推荐使用的。就比如性能问题、序列化后的数据很占用空间、以及严重的反序列化安全漏洞。（可参考《Effective Java Third Edition》书中《12. Serialization Item 85: Prefer alternatives to Java Serialization》）

## 五、Json序列化 ##

当下最流行的序列化方式无非是 JSON 了，而且 JSON 作为前后端交互使用最广泛的格式。作为最通用的格式，各种语言都支持，并且可以支持复杂的对象。

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式。JSON 序列化就是将数据对象转换为 JSON 字符串。在序列化过程中抛弃了类型信息，所以反序列化时只有提供类型信息才能准确地反序列化。JSON 可读性比较好，方便调试。

常见的JSON序列化框架有：fastJSON、Jackson、Gson等。

## 六、ProtoBuf序列化 ##

谷歌推出的，是一种语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据的方法，它可用于通信协议、数据存储等。序列化后体积小，一般用于对传输性能有较高要求的系统。

但是要使用Protobuf会相对来说麻烦一些，因为他有自己的语法，有自己的编译器，如果需要用到的话必须要去投入成本在这个技术的学习中。

Protobuf有个缺点就是传输的每一个类的结构都要生成相对应的proto文件，如果某个类发生修改，还要重新生成该类对应的proto文件。

## 七、Hessian序列化 ##

Hessian 是一个轻量级的二进制 web service 协议，主要用于传输二进制数据。

在传输数据前 Hessian 支持将对象序列化成二进制流，相对于 JDK 原生序列化，Hessian序列化之后体积更小，性能更优。

## 八、Kryo序列化 ##

Kryo是一个开源的高性能的Java序列化/反序列化的库。Kryo库的效率很高且作为序列化结果的byte\[\]占用空间也较小，因此在诸多顶级项目里都有被使用。

Kryo 是一个 Java 序列化框架，号称 Java 最快的序列化框架。Kryo 在序列化速度上很有优势，底层依赖于字节码生成机制。

由于只能限定在 JVM 语言上，所以 Kryo 不支持跨语言使用。

完结！

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