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Java的序列化与反序列化工具 Redkale-Convert

Convert 是一个比较独立的组件,仅依赖于util包。提供Java对象的序列化与反序列化功能。支持JSON(JavaScript Object Notation)、BSON(Binary Stream Object Notation)两种格式化。 两种格式使用方式完全一样,其性能都大幅度超过其他JSON框架。同时JSON内置于HTTP服务中,BSON也是SNCP协议数据序列化的基础。

Convert 快速上手

本介绍仅以JSON为例(BSON与JSON使用方式雷同)。其操作类主要是JsonConvert,配置类主要是JsonFactory、ConvertColumn。JsonFactory采用同ClassLoader类似的双亲委托方式设计。

JsonConvert 序列化encode方法:

public String convertTo(final Object value); 

public String convertTo(final Type type, final Object value);  

public void convertTo(final OutputStream out, final Object value);  

public void convertTo(final OutputStream out, final Type type, final Object value);  

public ByteBuffer[] convertTo(Supplier<ByteBuffer> supplier, final Object value);  

public ByteBuffer[] convertTo(Supplier<ByteBuffer> supplier, Type type, Object value);  

public void convertTo(final JsonWriter writer, final Object value);  

public void convertTo(final JsonWriter writer, final Type type, final Object value);

JsonConvert 反序列化decode方法:

public <T> T convertFrom(final Type type, final String text);  

public <T> T convertFrom(final Type type, final char[] text);  

public <T> T convertFrom(final Type type, final char[] text, int start, int len);  

public <T> T convertFrom(final Type type, final InputStream in);  

public <T> T convertFrom(final Type type, final ByteBuffer... buffers);  

public <T> T convertFrom(final Type type, final JsonReader reader);

Convert 与 ByteBuffer 的结合

  从以上的方法可以看出,与其他JSON框架相比Convert多了与ByteBuffer结合的方法。特别是convertTo方法加了Supplier<ByteBuffer>方法,这么做是为了提高数据传输的性能。在大部分情况下JSON序列化得到的数据流是为了传输出去,常见的场景就是HTTP+JSON接口。Convert提供ByteBuffer接口会大量减少中间临时数据的产生。大部分输出JSON数据的方法如下:

public void doPost(HttpRequest req, HttpResponse resp) throws ServletException {  
    String json = new Gson().toJson(record);  
    resp.setContentType("text/json; charset=UTF-8");  
    resp.getOutputStream().write(json.getBytes("UTF-8")); 
}

   几乎所有的JSON框架提供的接口以String作为返回结果为主,其内在都是以char[]作为JsonWriter的载体。以Gson为例,Gson拼接JSON默认使用的是StringWriter,StringWriter的扩容策略是翻倍。为了方便计算,假设一个对象转换成JSON字符串大小为了10K。Gson在转换过程中产生的临时的char[]的大小: 16 + 32 + 64 + 128 + 256 + 512 + 1K + 2K + 4K + 8K + 16K = 32K, char[]转换成最终的String结果又会产生10K的char[], 最后在response输出时又会产生10K的byte[](方便计算不考虑双字节),也就是说整个对象输出过程中会产生52K的临时数据。而且常见的HTTP服务器(如实现java-servlet规范的服务器)不会把底层的ByteBuffer对象池暴露给上层。所以以String为输出结果的JSON方法都会产生5倍于数据体积大小(其他低于1倍扩容策略的框架会产生更多)的垃圾数据。
   Redkale框架的HTTP服务内置了Convert的JSON接口,避免了大量的垃圾数据产生。Redkale的HTTP是基于AIO(NIO.2)实现且存在ByteBuffer对象池,response的finishJson系列方法将HTTP服务的ByteBuffer对象池传给Convert, 使Convert在序列化过程中直接以UTF-8编码方式输出到ByteBuffer里,输出结束后将ByteBuffer交给对象池回收,从而减少大量构建bye[]、char[]所产生的临时数据。

protected void execute(HttpRequest req, HttpResponse resp) throws IOException {  
    resp.finishJson(record); 
}

详情见: http://redkale.org/convert.html

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