在Java開發(fā)工具當(dāng)中，Java序列化工具是比較常用的，而且種類也有不少，下面小編就來做個對比：

1.Java序列化工具的技術(shù)原理對比

Binary Formats & language-specific Ones

Javabuiltin (Java native), javamanual (根據(jù)成員變量類型手動編寫), fstserliazation , kryo

二進制格式-通用語言-非特定 Ones

protobuf (Google) , Thrift (Facebook) , Avrogeneric, Hessian

JSON 格式

Jackson、Gson、Fastjson

Json-like:

CKS (Textual json-like format), BSON (json-like format with extended datatypes), Jacksonbson, MongoDB

基于 xml 的格式

Xmlxstream

Java序列化工具大致可以分為以上幾類，簡單概括分為二進制二進制和文本格式(JSON、XML)兩大類。

在速度的比較上，一般有以下規(guī)律：

Binary > textual

Language-specific > Language-unspecific

在 textual 中，XML 冗余度低于 JSON，這使得它在文本序列化上更加 bson 和更加復(fù)雜JSON，框架選擇更豐富、更優(yōu)秀。下面重點介紹下Kryo、Fast-serialiation、Fastjson、Protocol-buffer

2.典型的Java序列化工具分析

互聯(lián)網(wǎng)公司使用Protobuf、Thrift、Avro等成熟的序列化解決方案來構(gòu)建RPC框架是一個經(jīng)過驗證的解決方案。

(1)Java Native 序列化工具

Java本身提供的序列化工具基本上可以在大部分場景下對任務(wù)進行序列化，本文的序列化機制是非常詳細的講解(7820018)，值得一讀。Java自帶的序列化工具在序列化過程中不僅需要記錄對象的完整類名，還需要記錄類的定義，包括所有其他引用的類，尤其是在非常大的開銷下序列化單個對象時. 因為Java的序列化機制記錄了所有的元數(shù)據(jù)，修改類的包名時反序列化是錯誤的。Java自序列化工具的性能問題總結(jié)如下：

單個對象的序列化是與所有成員變量(instsnce 變量)一起遞歸序列化，這是一種默認(rèn)機制，很容易導(dǎo)致不必要的序列化開銷。

序列化和反序列化的過程需要使用這種機制，使用反射機制遞歸合并所有成員變量的信息，如果沒有定義自己的serialversionuid，那么對象和其他變量必須自己產(chǎn)生一個。上述過程成本很高。

使用默認(rèn)的序列化機制，記錄所有序列化類定義的完整信息，包括所有包名、父類信息和成員變量

(2)優(yōu)化的Java序列化工具

Kryo

Kryo基于Java原生序列化機制的一些問題，做了很多優(yōu)化，提供了很多序列化器，甚至封裝了不安全序列化的類型，以及更多關(guān)于不安全序列化方法的類型，請注意這里, jdk1.7后默認(rèn)關(guān)閉Unsafe Class(Sun.misc.Unsafe)包。更多 Kryo 參考 Kryo 維基介紹。

Fast-serialization

fst-serialozation是一個比較新的序列化工具，雖然從2-1的kryo的速度評價還有一些差距，但是根據(jù)我在現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境測試，kryo的效果幾乎一致, 可以即時反序列化內(nèi)容和渲染

(3)JSON

好的 JSON 解析工具還是比較好的，有些 JSON 解析工具甚至比一些二進制序列化方法還要快。

(4)協(xié)議緩沖區(qū)

Protocol buffers 是一種序列化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的技術(shù)，支持 C++、Java、Python 等多種語言，可用于持久化數(shù)據(jù)或序列化要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。與其他一些 XML 技術(shù)相比，這種技術(shù)的一個明顯特點是它更節(jié)省空間(存儲在二進制流中)、速度更快、更靈活。

另外，PROTOBUF 支持的數(shù)據(jù)類型比較少，不支持常量類型。由于其設(shè)計理念純粹是表示層協(xié)議(Presentation layer)，目前還沒有專門支持PROTOBUF的RPC框架。

(5)節(jié)儉

Thrift 是 Facebook 開源的高性能、輕量級 RPC 服務(wù)框架，旨在滿足當(dāng)今大數(shù)據(jù)量、分布式、跨語言、跨平臺數(shù)據(jù)通信的需求。然而，Thrift 不僅僅是一個序列化協(xié)議，而是一個 RPC 框架。與 JSON 和 XML 相比，thrift 在空間成本和解析性能上有很大的提升，對于性能要求很高的分布式系統(tǒng)來說是一個很好的 RPC 解決方案，但是因為 thrift 框架內(nèi)嵌了 thrift 序列化，所以 thrift 框架本身并沒有透露序列化和反序列化接口，這使得它很難與其他傳輸層協(xié)議(例如 HTTP)一起使用。

(6)阿夫羅

Avro解析性能高，序列化后的數(shù)據(jù)非常簡潔，更適合高性能的序列化服務(wù)。

Avro 提供了兩種序列化格式：JSON 格式或二進制格式。二進制格式在空間開銷和解析性能上可以與protobuf相媲美，JSON 格式有助于測試階段的調(diào)試。Avro 支持非常豐富的數(shù)據(jù)類型，包括 C++ 語言中的聯(lián)合類型。AVRO支持JSON格式的IDL和類似于thrift和protobuf的IDL(實驗階段)，可以相互轉(zhuǎn)換。模式可以在傳輸數(shù)據(jù)的同時發(fā)送，加上 JSON 的自描述屬性，這使得 Avro 非常適合動態(tài)類型語言。Avro通常在文件持久化時和schema一起存儲，因此Avro序列化文件本身具有自描述屬性，因此非常適合hive、pig和MapReduce的數(shù)據(jù)格式持久化。對于不同版本的schema，在進行RPC調(diào)用時，服務(wù)端和客戶端可以在握手階段相互確認(rèn)schema，

3.下面是幾個常用的Java序列化技術(shù)的例子

Kryoregister、FST、Kryo、Gson、Fastjson、JDK

(1)JDK

public static byte[] serialize(Object obj) {    try {        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);        oos.writeObject(obj);        byte[] bs = baos.toByteArray();        baos.close();        oos.close();        return bs;    } catch (IOException e) {        throw new RuntimeException(e);    }}public static Object deserialize(byte[] bits) {    try {        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(bits);        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);        Object obj = ois.readObject();        bais.close();        ois.close();        return obj;    } catch (Exception e) {        throw new RuntimeException(e);    }}  

(2)Fastjson

JSON 庫中涉及的最基本功能之一是序列化和反序列化。Fastjson 支持 Java bean 的直接序列化。使用 Com.alibaba.fastjson.JSON 類進行序列化和反序列化。

public static String serialize(Object obj){    String json = JSON.toJSONString(obj);    return json;}public static Object deserialize(String json, Class<?> clazz){    Object obj = JSON.parseObject(json, clazz);    return obj;}

(3)第一時間

FST Fast-serialization是一個重新實現(xiàn)的Java快速對象序列化開發(fā)包。序列化速度更快(2-10倍)，體積更小，兼容JDK原生序列化。

Java Fast Serialization 庫FST 2.0 版本已經(jīng)發(fā)布，包名更改為不平滑升級。另外，出于穩(wěn)定性考慮，官方建議使用最新的1.58版本。

static FSTConfiguration configuration = FSTConfiguration           .createDefaultConfiguration();public static byte[] serialize(Object obj){     return configuration.asByteArray((Serializable)obj);}public static Object deserialize(byte[] sec){    return configuration.asObject(sec);}

(4)Gson

這以 JSON 格式使用，并使用 Google Gson 進行轉(zhuǎn)義。

static Gson gson = new Gson();public static String serialize(Object obj){    String json = gson.toJson(obj);    return json;}public static Object deserialize(String json, Class<?> clazz){    Object obj = gson.fromJson(json, clazz);    return obj;}

4.總結(jié)

對于原本采用Java Native序列化方案的系統(tǒng)，Kryo Fst-serializer是Java Native序列化方案的一個很好的替代方案，不僅體現(xiàn)了重新編程的簡單性，而且在速度和性能上也有很大的提升，尤其是Fst -serializer，只是替換了Output/inputstream，升級的性能也很可觀，工具剛出來，穩(wěn)定性需要更多測試。

如果程序本身是JSON格式的序列化，可以考慮引入一個優(yōu)秀的JSON解析庫，General Service端Jackson就是一個流行的解析庫。

Protobuffer 更多是消息交換格式的 XML 替代語言，盡可能快，但是編程需要定義消息格式，關(guān)于成員變量，業(yè)務(wù)復(fù)雜 javabean 成本比較復(fù)雜，對于穩(wěn)定的現(xiàn)有系統(tǒng)，整體成本更高。

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