JAVA 序列化的方式

本文主要對幾種常見Java序列化方式進行實現。包括Java原生以流的方法進行的序列化、Json序列化、FastJson序列化、Protobuff序列化。
1、Java原生序列化
Java原生序列化方法即通過Java原生流(InputStream和OutputStream之間的轉化)的方式進行轉化。需要注意的是JavaBean實體類必須實現Serializable接口,否則無法序列化。Java原生序列化代碼示例如下所示:
?

package serialize;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
*
* @author liqqc
*
*/
public class JavaSerialize {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IOException {
new JavaSerialize().start();
}

public void start() throws IOException, ClassNotFoundException {
User u = new User();
List friends = new ArrayList<>();
u.setUserName(“張三”);
u.setPassWord(“123456”);
u.setUserInfo(“張三是一個很牛逼的人”);
u.setFriends(friends);

User f1 = new User();
f1.setUserName("李四");
f1.setPassWord("123456");
f1.setUserInfo("李四是一個很牛逼的人");

User f2 = new User();
f2.setUserName("王五");
f2.setPassWord("123456");
f2.setUserInfo("王五是一個很牛逼的人");

friends.add(f1);
friends.add(f2);

Long t1 = System.currentTimeMillis();
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream obj = new ObjectOutputStream(out);
for(int i = 0; i<10; i++) {
  obj.writeObject(u);
}
System.out.println("java serialize: " +(System.currentTimeMillis() - t1) + "ms; 總大小:" + out.toByteArray().length );

Long t2 = System.currentTimeMillis();
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(new java.io.ByteArrayInputStream(out.toByteArray())));
User user = (User) ois.readObject();
System.out.println("java deserialize: " + (System.currentTimeMillis() - t2) + "ms; User: " + user);

}

}
運行結果:
java serialize: 8ms; 總大小:420

複製代碼
代碼如下:

java deserialize: 1ms; User: User [userId=null, userName=張三, passWord=123456, userInfo=張三是一個很牛逼的人, friends=[User [userId=null, userName=李四, passWord=123456, userInfo=李四是一個很牛逼的人, friends=null], User [userId=null, userName=王五, passWord=123456, userInfo=王五是一個很牛逼的人, friends=null]]]

2、Json序列化
Json序列化一般會使用jackson包,通過ObjectMapper類來進行一些操作,比如將對象轉化爲byte數組或者將json串轉化爲對象。現在的大多數公司都將json作爲服務器端返回的數據格式。比如調用一個服務器接口,通常的請求爲xxx.json?a=xxx&b=xxx的形式。Json序列化示例代碼如下所示:
?

package serialize;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
/**
*
* @author liqqc
*
*/
public class JsonSerialize {
public static void main(String[] args) throws IOException {
new JsonSerialize().start();
}

public void start() throws IOException {
User u = new User();
List friends = new ArrayList<>();
u.setUserName(“張三”);
u.setPassWord(“123456”);
u.setUserInfo(“張三是一個很牛逼的人”);
u.setFriends(friends);

User f1 = new User();
f1.setUserName("李四");
f1.setPassWord("123456");
f1.setUserInfo("李四是一個很牛逼的人");

User f2 = new User();
f2.setUserName("王五");
f2.setPassWord("123456");
f2.setUserInfo("王五是一個很牛逼的人");

friends.add(f1);
friends.add(f2);

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
Long t1 = System.currentTimeMillis();
byte[] writeValueAsBytes = null;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  writeValueAsBytes = mapper.writeValueAsBytes(u);
}
System.out.println("json serialize: " + (System.currentTimeMillis() - t1) + "ms; 總大小:" + writeValueAsBytes.length);
Long t2 = System.currentTimeMillis();
User user = mapper.readValue(writeValueAsBytes, User.class);
System.out.println("json deserialize: " + (System.currentTimeMillis() - t2) + "ms; User: " + user);

}
}
運行結果:
json serialize: 55ms; 總大小:341

複製代碼
代碼如下:

json deserialize: 35ms; User: User [userId=null, userName=張三, passWord=123456, userInfo=張三是一個很牛逼的人, friends=[User [userId=null, userName=李四, passWord=123456, userInfo=李四是一個很牛逼的人, friends=null], User [userId=null, userName=王五, passWord=123456, userInfo=王五是一個很牛逼的人, friends=null]]]

3、FastJson序列化
fastjson 是由阿里巴巴開發的一個性能很好的Java 語言實現的 Json解析器和生成器。特點:速度快,測試表明fastjson具有極快的性能,超越任其他的Java json parser。功能強大,完全支持java bean、集合、Map、日期、Enum,支持範型和自省。無依賴,能夠直接運行在Java SE 5.0以上版本
支持Android。使用時候需引入FastJson第三方jar包。FastJson序列化代碼示例如下所示:
?

package serialize;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
/**
*
* @author liqqc
*
*/
public class FastJsonSerialize {

public static void main(String[] args) {
new FastJsonSerialize().start();
}

public void start(){
User u = new User();
List friends = new ArrayList<>();
u.setUserName(“張三”);
u.setPassWord(“123456”);
u.setUserInfo(“張三是一個很牛逼的人”);
u.setFriends(friends);

User f1 = new User();
f1.setUserName("李四");
f1.setPassWord("123456");
f1.setUserInfo("李四是一個很牛逼的人");

User f2 = new User();
f2.setUserName("王五");
f2.setPassWord("123456");
f2.setUserInfo("王五是一個很牛逼的人");

friends.add(f1);
friends.add(f2);

//序列化 
Long t1 = System.currentTimeMillis();
String text = null;
for(int i = 0; i<10; i++) {
  text = JSON.toJSONString(u); 
}
System.out.println("fastJson serialize: " +(System.currentTimeMillis() - t1) + "ms; 總大小:" + text.getBytes().length);
//反序列化 
Long t2 = System.currentTimeMillis();
User user = JSON.parseObject(text, User.class);
System.out.println("fastJson serialize: " + (System.currentTimeMillis() -t2) + "ms; User: " + user);

}
}
運行結果:
fastJson serialize: 284ms; 總大小:269

複製代碼
代碼如下:

fastJson serialize: 26ms; User: User [userId=null, userName=張三, passWord=123456, userInfo=張三是一個很牛逼的人, friends=[User [userId=null, userName=李四, passWord=123456, userInfo=李四是一個很牛逼的人, friends=null], User [userId=null, userName=王五, passWord=123456, userInfo=王五是一個很牛逼的人, friends=null]]]

4、ProtoBuff序列化
ProtocolBuffer是一種輕便高效的結構化數據存儲格式,可以用於結構化數據序列化。適合做數據存儲或 RPC 數據交換格式。可用於通訊協議、數據存儲等領域的語言無關、平臺無關、可擴展的序列化結構數據格式。
優點:跨語言;序列化後數據佔用空間比JSON小,JSON有一定的格式,在數據量上還有可以壓縮的空間。
缺點:它以二進制的方式存儲,無法直接讀取編輯,除非你有 .proto 定義,否則無法直接讀出 Protobuffer的任何內容。
其與thrift的對比:兩者語法類似,都支持版本向後兼容和向前兼容,thrift側重點是構建跨語言的可伸縮的服務,支持的語言多,同時提供了全套RPC解決方案,可以很方便的直接構建服務,不需要做太多其他的工作。 Protobuffer主要是一種序列化機制,在數據序列化上進行性能比較,Protobuffer相對較好。
ProtoBuff序列化對象可以很大程度上將其壓縮,可以大大減少數據傳輸大小,提高系統性能。對於大量數據的緩存,也可以提高緩存中數據存儲量。原始的ProtoBuff需要自己寫.proto文件,通過編譯器將其轉換爲java文件,顯得比較繁瑣。百度研發的jprotobuf框架將Google原始的protobuf進行了封裝,對其進行簡化,僅提供序列化和反序列化方法。其實用上也比較簡潔,通過對JavaBean中的字段進行註解就行,不需要撰寫.proto文件和實用編譯器將其生成.java文件,百度的jprotobuf都替我們做了這些事情了。
一個帶有jprotobuf註解的JavaBean如下所示,如果你想深入學習可以參照https://github.com/google/protobuf
?

package serialize;

import java.io.Serializable;
import java.util.List;
import com.baidu.bjf.remoting.protobuf.FieldType;
import com.baidu.bjf.remoting.protobuf.annotation.Protobuf;

public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -7890663945232864573L;

@Protobuf(fieldType = FieldType.INT32, required = false, order = 1)
private Integer userId;

@Protobuf(fieldType = FieldType.STRING, required = false, order = 2)
private String userName;

@Protobuf(fieldType = FieldType.STRING, required = false, order = 3)
private String passWord;

@Protobuf(fieldType = FieldType.STRING, required = false, order = 4)
private String userInfo;

@Protobuf(fieldType = FieldType.OBJECT, required = false, order = 5)
private List friends;

public Integer getUserId() {
return userId;
}

public void setUserId(Integer userId) {
this.userId = userId;
}

public String getUserName() {
return userName;
}

public void setUserName(String userName) {
this.userName = userName;
}

public String getPassWord() {
return passWord;
}

public void setPassWord(String passWord) {
this.passWord = passWord;
}

public String getUserInfo() {
return userInfo;
}

public void setUserInfo(String userInfo) {
this.userInfo = userInfo;
}

public List getFriends() {
return friends;
}

public void setFriends(List friends) {
this.friends = friends;
}

@Override
public String toString() {
return “User [userId=” + userId + “, userName=” + userName + “, passWord=” + passWord + “, userInfo=” + userInfo
+ “, friends=” + friends + “]”;
}

}
jprotobuf序列化代碼示例如下所示:
?

package serialize;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.baidu.bjf.remoting.protobuf.Codec;
import com.baidu.bjf.remoting.protobuf.ProtobufProxy;
/**
*
* @author liqqc
*
*/
public class ProtoBuffSerialize {

public static void main(String[] args) throws IOException {
new ProtoBuffSerialize().start();
}

public void start() throws IOException {
Codec studentClassCodec = ProtobufProxy.create(User.class, false);

User u2 = new User();
List<User> friends = new ArrayList<>();
u2.setUserName("張三");
u2.setPassWord("123456");
u2.setUserInfo("張三是一個很牛逼的人");
u2.setFriends(friends);

User f1 = new User();
f1.setUserName("李四");
f1.setPassWord("123456");
f1.setUserInfo("李四是一個很牛逼的人");

User f2 = new User();
f2.setUserName("王五");
f2.setPassWord("123456");
f2.setUserInfo("王五是一個很牛逼的人");
friends.add(f1);
friends.add(f2);

Long stime_jpb_encode = System.currentTimeMillis();
byte[] bytes = null;
for(int i = 0; i<10; i++) {
  bytes = studentClassCodec.encode(u2);
}
System.out.println("jprotobuf序列化耗時:" + (System.currentTimeMillis() - stime_jpb_encode) + "ms; 總大小:" + bytes.length);

Long stime_jpb_decode = System.currentTimeMillis();
User user = studentClassCodec.decode(bytes);
Long etime_jpb_decode = System.currentTimeMillis();
System.out.println("jprotobuf反序列化耗時:"+ (etime_jpb_decode-stime_jpb_decode) + "ms; User: " + user);

}

}
運行結果:
jprotobuf序列化耗時:9ms; 總大小:148

複製代碼
代碼如下:

jprotobuf反序列化耗時:0ms; User: User [userId=null, userName=張三, passWord=123456, userInfo=張三是一個很牛逼的人, friends=[User [userId=null, userName=李四, passWord=123456, userInfo=李四是一個很牛逼的人, friends=null], User [userId=null, userName=王五, passWord=123456, userInfo=王五是一個很牛逼的人, friends=null]]]

5、總結
我們通過Main方法來進行對比測試,(但是通過測試發現少量數據無法準確顯示每種序列化方式的優劣,故這裏無法給出比較好的答案,僅供參考)。示例代碼如下所示:
?

package serialize;

import java.io.IOException;

/**
* @author liqqc
*/
public class Main {

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {

ProtoBuffSerialize protoBuffSerialize = new ProtoBuffSerialize();
protoBuffSerialize.start();

System.err.println();
System.err.println();

JavaSerialize javaSerialize = new JavaSerialize();
javaSerialize.start();
System.err.println();

JsonSerialize jsonSerialize = new JsonSerialize();
jsonSerialize.start();
System.err.println();

FastJsonSerialize fastJsonSerialize = new FastJsonSerialize();
fastJsonSerialize.start();

}
}
運行結果:
jprotobuf序列化耗時:7ms; 總大小:148
jprotobuf反序列化耗時:0ms
java serialize: 6ms; 總大小:420
java deserialize: 1ms
json serialize: 37ms; 總大小:341
json deserialize: 27ms
fastJson serialize: 173ms; 總大小:269
fastJson serialize: 35ms
上面的測試僅供參考,並不能代表通過大量數據進行測試的結果。可以發現:序列化後對象的所佔大小上:protobuff序列化所佔總大小是最少的;其次是fastJson序列化;最後是json序列化和java原生序列化。對於序列化耗時,上面的測試不準。
還是去看看專業測試分析吧,具體情況可以進去看看https://github.com/eishay/jvm-serializers/wiki
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持

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