前言：

之前使用protobuf工具來(lái)解析表格數(shù)據(jù)和定制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，但是為了網(wǎng)絡(luò)安全和壓縮數(shù)據(jù)大小，有時(shí)候需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)序列化工具類(lèi)來(lái)完成序列化和反序列化的操作。

框架的對(duì)比：

Java中幾個(gè)常用的序列化框架對(duì)比，包括：kryo、Hessian、Protostuff、Protostuff-Runtime和java.io：

1.詳細(xì)分析：

• protobuf 的一個(gè)缺點(diǎn)是需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的預(yù)編譯過(guò)程，首先要編寫(xiě) .proto 格式的配置文件，再通過(guò) protobuf 提供的工具生成各種語(yǔ)言響應(yīng)的代碼。由于java具有反射和動(dòng)態(tài)代碼生成的能力，這個(gè)預(yù)編譯過(guò)程不是必須的，可以在代碼執(zhí)行時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。有個(gè) protostuff插件 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能。

• protostuff 基于Google protobuf，但是提供了更多的功能和更簡(jiǎn)易的用法。其中，protostuff-runtime 實(shí)現(xiàn)了無(wú)需預(yù)編譯對(duì)Java bean進(jìn)行protobuf序列化/反序列化的能力。protostuff-runtime的局限是序列化前需預(yù)先傳入schema，反序列化不負(fù)責(zé)對(duì)象的創(chuàng)建只負(fù)責(zé)復(fù)制，因而必須提供默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。此外，protostuff 還可以按照protobuf的配置序列化成json/yaml/xml等格式。

2.坑點(diǎn)解決：

沒(méi)經(jīng)過(guò)修改過(guò)的 protostuff，性能方法還是有些缺陷，這里我在一篇關(guān)于 輕量級(jí)分布式 RPC 框架 博客中找到了據(jù)說(shuō)是當(dāng)前性能最優(yōu)的 優(yōu)化版Protostuff 的使用案例。
在原生的 Protostuff 中通過(guò)反射實(shí)例化java類(lèi)的時(shí)候，是通過(guò)使用 Class.newInstance() 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而前提就是這個(gè)類(lèi)java類(lèi)必須提供默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。
假如希望在java類(lèi)不提供默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候也能實(shí)現(xiàn)反射實(shí)例化，可以選擇使用 objenesis 來(lái)實(shí)例化java類(lèi)，使用方式可以參考 objenesis官網(wǎng)。

3.框架選擇：

綜合上述的分析，最終我還是選擇了 Protostuff 框架來(lái)完成Protobuf數(shù)據(jù)的序列化，關(guān)于不支持無(wú)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)類(lèi)序列化的缺陷接下來(lái)通過(guò)使用 objenesis 也會(huì)得到解決。

自定義序列化工具類(lèi)

這里我們創(chuàng)建此工具類(lèi)，取名為 SerializationUtil，使用Protostuff來(lái)序列化和反序列化Protobuf數(shù)據(jù)：

1.庫(kù)引入：

首先要在pom.xml里添加com.dyuproject.protostuff和objenesis的jar包：

 <dependency>  
     <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>  
     <artifactId>protostuff-core</artifactId>  
     <version>1.0.8</version>  
 </dependency>  

 <dependency>  
     <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>  
     <artifactId>protostuff-runtime</artifactId>  
     <version>1.0.8</version>  
 </dependency>  
 <!-- Objenesis -->
 <dependency>
     <groupId>org.objenesis</groupId>
     <artifactId>objenesis</artifactId>
     <version>2.1</version>
 </dependency>
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2.工具類(lèi)編寫(xiě)：

主要包含兩個(gè)核心的函數(shù)：序列化函數(shù) Serializer 和反序列化函數(shù) Deserializer：

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import org.objenesis.Objenesis;
import org.objenesis.ObjenesisStd;

import com.dyuproject.protostuff.LinkedBuffer;
import com.dyuproject.protostuff.ProtostuffIOUtil;
import com.dyuproject.protostuff.Schema;
import com.dyuproject.protostuff.runtime.RuntimeSchema;

public class SerializationUtil {

    private static Map<Class<?>, Schema<?>> cachedSchema = new ConcurrentHashMap<>();

    private static Objenesis objenesis = new ObjenesisStd(true);

    private SerializationUtil() {
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    private static <T> Schema<T> getSchema(Class<T> cls) {
        Schema<T> schema = (Schema<T>) cachedSchema.get(cls);
        if (schema == null) {
            schema = RuntimeSchema.createFrom(cls);
            if (schema != null) {
                cachedSchema.put(cls, schema);
            }
        }
        return schema;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> byte[] serialize(T obj) {
        Class<T> cls = (Class<T>) obj.getClass();
        LinkedBuffer buffer = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);
        try {
            Schema<T> schema = getSchema(cls);
            return ProtostuffIOUtil.toByteArray(obj, schema, buffer);
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        } finally {
            buffer.clear();
        }
    }

    public static <T> T deserialize(byte[] data, Class<T> cls) {
        try {
            T message = (T) objenesis.newInstance(cls);
            Schema<T> schema = getSchema(cls);
            ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, message, schema);
            return message;
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }
}
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上面是引入 objenesis 之后的版本，優(yōu)點(diǎn)就是支持沒(méi)有提供默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的java類(lèi)的實(shí)例化，可以看到這里通過(guò) Class<T> cls = (Class<T>) obj.getClass(); 來(lái)實(shí)例化java類(lèi)的。ConcurrentHashMap是適用于高并發(fā)的Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3.工具類(lèi)調(diào)用：

隨便定義一個(gè)Protobuf的協(xié)議類(lèi)，假設(shè)為User，下面就是具體的序列化工具使用操作：

• 序列化：

  byte[] data = SerializationUtil.serialize(user,User.class);  
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• 反序列化：

  User user2 = SerializationUtil.deserialize(data,User.class); 
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參考資料：

• 淺析若干Java序列化工具
• Java序列化技術(shù)與Protobuff
• 性能最好的序列化反序列化，Protobuf的用法（maven項(xiàng)目）
• Protostuff序列化
• Protostuff序列化工具類(lèi)

• 序列化框架 kryo VS hessian VS Protostuff VS java

• Protostuff序列化

• java序列化/反序列化之xstream、protobuf、protostuff 的比較與使用例子
• Netty解決半包（TCP粘包/拆包導(dǎo)致）讀寫(xiě)問(wèn)題