Java实现几种序列化方式总结

0、前言

本文主要对几种常见java序列化方式进行实现。包括java原生以流的方法进行的序列化、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过java原生流(inputstream和outputstream之间的转化)的方式进行转化。需要注意的是javabean实体类必须实现serializable接口，否则无法序列化。java原生序列化代码示例如下所示：

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<user> friends = new arraylist<>();
    u.setusername("张三");
    u.setpassword("123456");
    u.setuserinfo("张三是一个很牛逼的人");
    u.setfriends(friends);

    user f1 = new user();
    f1.setusername("李四");
    f1.setpassword("123456");
    f1.setuserinfo("李四是一个很牛逼的人");

    user f2 = new user();
    f2.setusername("王五");
    f2.setpassword("123456");
    f2.setuserinfo("王五是一个很牛逼的人");

    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; 总大小：" + 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);
  }

}

运行结果：

java serialize: 8ms; 总大小：420

java deserialize: 1ms; user: user [userid=null, username=张三, password=123456, userinfo=张三是一个很牛逼的人, friends=[user [userid=null, username=李四, password=123456, userinfo=李四是一个很牛逼的人, friends=null], user [userid=null, username=王五, password=123456, userinfo=王五是一个很牛逼的人, friends=null]]]

2、json序列化

json序列化一般会使用jackson包，通过objectmapper类来进行一些操作，比如将对象转化为byte数组或者将json串转化为对象。现在的大多数公司都将json作为服务器端返回的数据格式。比如调用一个服务器接口，通常的请求为xxx.json?a=xxx&b=xxx的形式。json序列化示例代码如下所示：

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<user> friends = new arraylist<>();
    u.setusername("张三");
    u.setpassword("123456");
    u.setuserinfo("张三是一个很牛逼的人");
    u.setfriends(friends);

    user f1 = new user();
    f1.setusername("李四");
    f1.setpassword("123456");
    f1.setuserinfo("李四是一个很牛逼的人");

    user f2 = new user();
    f2.setusername("王五");
    f2.setpassword("123456");
    f2.setuserinfo("王五是一个很牛逼的人");

    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; 总大小：" + writevalueasbytes.length);
    long t2 = system.currenttimemillis();
    user user = mapper.readvalue(writevalueasbytes, user.class);
    system.out.println("json deserialize: " + (system.currenttimemillis() - t2) + "ms; user: " + user);

  }
}

运行结果：

json serialize: 55ms; 总大小：341

json deserialize: 35ms; user: user [userid=null, username=张三, password=123456, userinfo=张三是一个很牛逼的人, friends=[user [userid=null, username=李四, password=123456, userinfo=李四是一个很牛逼的人, friends=null], user [userid=null, username=王五, password=123456, userinfo=王五是一个很牛逼的人, friends=null]]]

3、fastjson序列化

fastjson 是由阿里巴巴开发的一个性能很好的java 语言实现的 json解析器和生成器。特点：速度快，测试表明fastjson具有极快的性能，超越任其他的java json parser。功能强大，完全支持java bean、集合、map、日期、enum，支持范型和自省。无依赖，能够直接运行在java se 5.0以上版本

支持android。使用时候需引入fastjson第三方jar包。fastjson序列化代码示例如下所示：

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<user> friends = new arraylist<>();
    u.setusername("张三");
    u.setpassword("123456");
    u.setuserinfo("张三是一个很牛逼的人");
    u.setfriends(friends);

    user f1 = new user();
    f1.setusername("李四");
    f1.setpassword("123456");
    f1.setuserinfo("李四是一个很牛逼的人");

    user f2 = new user();
    f2.setusername("王五");
    f2.setpassword("123456");
    f2.setuserinfo("王五是一个很牛逼的人");

    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; 总大小：" + 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);
  }
}

运行结果：

fastjson serialize: 284ms; 总大小：269

fastjson serialize: 26ms; user: user [userid=null, username=张三, password=123456, userinfo=张三是一个很牛逼的人, friends=[user [userid=null, username=李四, password=123456, userinfo=李四是一个很牛逼的人, friends=null], user [userid=null, username=王五, password=123456, userinfo=王五是一个很牛逼的人, friends=null]]]

4、protobuff序列化

protocolbuffer是一种轻便高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据序列化。适合做数据存储或 rpc 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无关、可扩展的序列化结构数据格式。

优点：跨语言；序列化后数据占用空间比json小，json有一定的格式，在数据量上还有可以压缩的空间。

缺点：它以二进制的方式存储，无法直接读取编辑，除非你有 .proto 定义，否则无法直接读出 protobuffer的任何内容。

其与thrift的对比：两者语法类似，都支持版本向后兼容和向前兼容，thrift侧重点是构建跨语言的可伸缩的服务，支持的语言多，同时提供了全套rpc解决方案，可以很方便的直接构建服务，不需要做太多其他的工作。 protobuffer主要是一种序列化机制，在数据序列化上进行性能比较，protobuffer相对较好。

protobuff序列化对象可以很大程度上将其压缩，可以大大减少数据传输大小，提高系统性能。对于大量数据的缓存，也可以提高缓存中数据存储量。原始的protobuff需要自己写.proto文件，通过编译器将其转换为java文件，显得比较繁琐。百度研发的jprotobuf框架将google原始的protobuf进行了封装，对其进行简化，仅提供序列化和反序列化方法。其实用上也比较简洁，通过对javabean中的字段进行注解就行，不需要撰写.proto文件和实用编译器将其生成.java文件，百度的jprotobuf都替我们做了这些事情了。

一个带有jprotobuf注解的javabean如下所示，如果你想深入学习可以参照。

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<user> 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<user> getfriends() {
    return friends;
  }

  public void setfriends(list<user> friends) {
    this.friends = friends;
  }

  @override
  public string tostring() {
    return "user [userid=" + userid + ", username=" + username + ", password=" + password + ", userinfo=" + userinfo
        + ", friends=" + friends + "]";
  }

}

jprotobuf序列化代码示例如下所示：

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<user> studentclasscodec = protobufproxy.create(user.class, false);

    user u2 = new user();
    list<user> friends = new arraylist<>();
    u2.setusername("张三");
    u2.setpassword("123456");
    u2.setuserinfo("张三是一个很牛逼的人");
    u2.setfriends(friends);

    user f1 = new user();
    f1.setusername("李四");
    f1.setpassword("123456");
    f1.setuserinfo("李四是一个很牛逼的人");

    user f2 = new user();
    f2.setusername("王五");
    f2.setpassword("123456");
    f2.setuserinfo("王五是一个很牛逼的人");
    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序列化耗时：" + (system.currenttimemillis() - stime_jpb_encode) + "ms; 总大小：" + bytes.length);

    long stime_jpb_decode = system.currenttimemillis();
    user user = studentclasscodec.decode(bytes);
    long etime_jpb_decode = system.currenttimemillis();
    system.out.println("jprotobuf反序列化耗时："+ (etime_jpb_decode-stime_jpb_decode) + "ms; user: " + user);
  }

}

运行结果：

jprotobuf序列化耗时：9ms; 总大小：148

jprotobuf反序列化耗时：0ms; user: user [userid=null, username=张三, password=123456, userinfo=张三是一个很牛逼的人, friends=[user [userid=null, username=李四, password=123456, userinfo=李四是一个很牛逼的人, friends=null], user [userid=null, username=王五, password=123456, userinfo=王五是一个很牛逼的人, friends=null]]]

5、总结

我们通过main方法来进行对比测试，（但是通过测试发现少量数据无法准确显示每种序列化方式的优劣，故这里无法给出比较好的答案，仅供参考）。示例代码如下所示：

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();
  }
}

运行结果：

jprotobuf序列化耗时：7ms; 总大小：148
jprotobuf反序列化耗时：0ms

java serialize: 6ms; 总大小：420
java deserialize: 1ms

json serialize: 37ms; 总大小：341
json deserialize: 27ms

fastjson serialize: 173ms; 总大小：269
fastjson serialize: 35ms

上面的测试仅供参考，并不能代表通过大量数据进行测试的结果。可以发现：序列化后对象的所占大小上：protobuff序列化所占总大小是最少的；其次是fastjson序列化；最后是json序列化和java原生序列化。对于序列化耗时，上面的测试不准。

还是去看看专业测试分析吧，具体情况可以进去看看

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。