序列化——开篇

目标：介绍dubbo中序列化的内容，对dubbo中支持的序列化方式做对比，介绍dubbo-serialization-api下的源码

前言

序列化就是将对象转成字节流，用于网络传输，以及将字节流转为对象，用于在收到字节流数据后还原成对象。序列化的好处我就不多说了，无非就是安全性更好、可跨平台等。网上有很多总结的很好，我在这里主要讲讲dubbo中序列化的设计和实现了哪些序列化方式。

dubbo在2.6.x版本中，支持五种序列化方式，分别是

1. fastjson：依赖阿里的fastjson库，功能强大(支持普通JDK类包括任意Java Bean Class、Collection、Map、Date或enum)
2. fst：完全兼容JDK序列化协议的系列化框架，序列化速度大概是JDK的4-10倍，大小是JDK大小的1/3左右。
3. hessian2：hessian是一种跨语言的高效二进制序列化方式。但这里实际不是原生的hessian2序列化，而是阿里修改过的hessian lite，它是dubbo RPC默认启用的序列化方式
4. jdk：JDK自带的Java序列化实现。
5. kryo：是一个快速序列化/反序列化工具，其使用了字节码生成机制（底层依赖了 ASM 库），因此具有比较好的运行速度，速度快，序列化后体积小，跨语言支持较复杂

在dubbo最新的2.7.0版本中支持了protostuff，之前的版本dubbo还实现了自己的dubbo序列化，但是由于还不够成熟，所有暂时移除了dubbo序列化的实现。

从性能上对比，fst和kryo>hessian2>fastjson>jdk。

他们具体的实现我不讲解，因为很多都直接使用了对应的依赖裤，我只讲解dubbo序列化的接口设计。

源码分析

（一）DataInput

public interface DataInput {

    /**
     * Read boolean.
     * 读取布尔类型
     * @return boolean.
     * @throws IOException
     */
    boolean readBool() throws IOException;

    /**
     * Read byte.
     * 读取字节
     * @return byte value.
     * @throws IOException
     */
    byte readByte() throws IOException;

    /**
     * Read short integer.
     * 读取short类型
     * @return short.
     * @throws IOException
     */
    short readShort() throws IOException;

    /**
     * Read integer.
     * 读取integer类型
     * @return integer.
     * @throws IOException
     */
    int readInt() throws IOException;

    /**
     * Read long.
     * 读取long类型
     * @return long.
     * @throws IOException
     */
    long readLong() throws IOException;

    /**
     * Read float.
     * 读取float类型
     * @return float.
     * @throws IOException
     */
    float readFloat() throws IOException;

    /**
     * Read double.
     * 读取double类型
     * @return double.
     * @throws IOException
     */
    double readDouble() throws IOException;

    /**
     * Read UTF-8 string.
     * 读取UTF-8 string
     * @return string.
     * @throws IOException
     */
    String readUTF() throws IOException;

    /**
     * Read byte array.
     * 读取byte数组
     * @return byte array.
     * @throws IOException
     */
    byte[] readBytes() throws IOException;
}

该接口是数据输入接口，可以看到定义了从 InputStream 中各类数据类型的读取方法。

（二）DataOutput

public interface DataOutput {

    /**
     * Write boolean.
     * 输出boolean类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeBool(boolean v) throws IOException;

    /**
     * Write byte.
     * 输出byte类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeByte(byte v) throws IOException;

    /**
     * Write short.
     * 输出short类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeShort(short v) throws IOException;

    /**
     * Write integer.
     * 输出integer类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeInt(int v) throws IOException;

    /**
     * Write long.
     * 输出long类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeLong(long v) throws IOException;

    /**
     * Write float.
     * 输出float类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeFloat(float v) throws IOException;

    /**
     * Write double.
     * 输出double类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeDouble(double v) throws IOException;

    /**
     * Write string.
     * 输出string类型
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeUTF(String v) throws IOException;

    /**
     * Write byte array.
     * 输出byte数组
     * @param v value.
     * @throws IOException
     */
    void writeBytes(byte[] v) throws IOException;

    /**
     * Write byte array.
     * 输出byte数组中部分数据
     * @param v   value.
     * @param off offset.
     * @param len length.
     * @throws IOException
     */
    void writeBytes(byte[] v, int off, int len) throws IOException;

    /**
     * Flush buffer.
     * 刷新缓冲区
     * @throws IOException
     */
    void flushBuffer() throws IOException;
}

该接口是数据输出接口，可以看到定义了向 InputStream 中，写入基本类型的数据。

（三）ObjectOutput

public interface ObjectOutput extends DataOutput {

    /**
     * write object.
     * 输入object类型
     * @param obj object.
     */
    void writeObject(Object obj) throws IOException;

}

在 DataOutput 的基础上，增加写入object类型的数据。

（四）ObjectInput

public interface ObjectInput extends DataInput {

    /**
     * read object.
     * 读取object类型数据
     * @return object.
     */
    Object readObject() throws IOException, ClassNotFoundException;

    /**
     * read object.
     * 根据class类型读取object类型数据
     * @param cls object type.
     * @return object.
     */
    <T> T readObject(Class<T> cls) throws IOException, ClassNotFoundException;

    /**
     * read object.
     * 取object类型数据
     * @param cls object type.
     * @return object.
     */
    <T> T readObject(Class<T> cls, Type type) throws IOException, ClassNotFoundException;

}

该接口是继承了DataInput 接口，在 DataInput 的基础上，增加读取object类型的数据。

（五）Cleanable

public interface Cleanable {

    /**
     * 清理
     */
    void cleanup();
}

该接口是清理接口，定义了一个清理方法。目前只有kryo实现的时候，完成序列化或反序列化，需要做清理。通过实现该接口，执行清理的逻辑。

（六）Serialization

@SPI("hessian2")
public interface Serialization {

    /**
     * get content type id
     * 获得内容类型编号
     * @return content type id
     */
    byte getContentTypeId();

    /**
     * get content type
     * 获得内容类型名
     * @return content type
     */
    String getContentType();

    /**
     * create serializer
     * 创建 ObjectOutput 对象，序列化输出到 OutputStream
     * @param url
     * @param output
     * @return serializer
     * @throws IOException
     */
    @Adaptive
    ObjectOutput serialize(URL url, OutputStream output) throws IOException;

    /**
     * create deserializer
     * 创建 ObjectInput 对象，从 InputStream 反序列化
     * @param url
     * @param input
     * @return deserializer
     * @throws IOException
     */
    @Adaptive
    ObjectInput deserialize(URL url, InputStream input) throws IOException;

}

该接口是序列化接口，该接口也是可扩展接口，默认是使用hessian2序列化方式。其中定义了序列化和反序列化等方法

（七）SerializableClassRegistry

public abstract class SerializableClassRegistry {

    /**
     * 可序列化类类的集合
     */
    private static final Set<Class> registrations = new LinkedHashSet<Class>();

    /**
     * only supposed to be called at startup time
     * 把可序列化的类加入到集合
     */
    public static void registerClass(Class clazz) {
        registrations.add(clazz);
    }

    /**
     * 获得可序列化的类的集合
     * @return
     */
    public static Set<Class> getRegisteredClasses() {
        return registrations;
    }
}

该类提供一个序列化统一的注册中心，其实就是封装了可序列化类的集合

（八）SerializationOptimizer

public interface SerializationOptimizer {

    /**
     * 需要序列化的类的集合
     * @return
     */
    Collection<Class> getSerializableClasses();
}

该接口序列化优化器接口，在 Kryo 、FST 中，支持配置需要优化的类。业务系统中，可以实现自定义的 SerializationOptimizer，进行配置。或者使用文件来配置也是一个选择。

后记

该部分相关的源码解析地址：https://github.com/CrazyHZM/i...

该文章讲解了dubbo支持的几种序列化方式，介绍了序列化的接口设计，具体的实现我不再讲述，因为大部分都是调用了不同的依赖库。接下来我会说一个分割线，我讲开始讲解2.7.x版本的新特性，然后分析新特性的实现，下一篇就先讲解一下dubbo2.7.0的大改动。