背景

问题和思考：

1. 序列化参数有枚举属性，序列化端增加一个枚举，能否正常反序列化？
2. 序列化子类，它和父类有同名参数，反序列化时，同名参数能否能正常赋值？
3. 序列化对象增加参数，反序列化类不增加参数，能否正常反序列化？
4. 用于序列化传输的属性，用包装器比较好，还是基本类型比较好？

为什么要使用序列化和反序列化

1. 程序在运行过程中，产生的数据，不能一直保存在内存中，需要暂时或永久存储到介质（如磁盘、数据库、文件）里进行保存，也可能通过网络发送给协作者。程序获取原数据，需要从介质，或网络传输获得。传输的过程中，只能使用二进制流进行传输。
2. 简单的场景，基本类型数据传输。通过双方约定好参数类型，数据接收方按照既定规则对二进制流进行反序列化。

3. 复杂的场景，传输数据的参数类型可能包括：基本类型、包装器类型、自定义类、枚举、时间类型、字符串、容器等。很难简单通过约定来反序列化二进制流。需要一个通用的协议，共双方使用，进行序列化和反序列化。

三种序列化协议及对比

对比

Father father = new Father();
father.name = "厨师";
father.comment = "川菜馆";
father.simpleInt = 1;
father.boxInt = new Integer(10);
father.simpleDouble = 1;
father.boxDouble = new Double(10);
father.bigDecimal = new BigDecimal(11.5);

运行结果：

jdk序列化结果长度：626，耗时：55
jdk反序列化结果：Father{version=0, name='厨师', comment='川菜馆', boxInt=10, simpleInt=1, boxDouble=10.0, simpleDouble=1.0, bigDecimal=11.5}耗时：87

hessian序列化结果长度：182，耗时：56
hessian反序列化结果：Father{version=0, name='厨师', comment='川菜馆', boxInt=10, simpleInt=1, boxDouble=10.0, simpleDouble=1.0, bigDecimal=11.5}耗时：7

Fastjson序列化结果长度：119，耗时：225
Fastjson反序列化结果：Father{version=0, name='厨师', comment='川菜馆', boxInt=10, simpleInt=1, boxDouble=10.0, simpleDouble=1.0, bigDecimal=11.5}耗时：69

分析：

• jdk 序列化耗时最短，但是序列化结果长度最长，是其它两种的 3 ～ 5 倍。
• fastjson 序列化结果长度最短，但是耗时是其它两种的 4 倍左右。
• hessian 序列化耗时与 jdk 差别不大，远小于 fastjson 序列化耗时。且与 jdk 相比，序列化结果占用空间非常有优势。另外，hessian 的反序列化速度最快，耗时是其它两种的 1/10。
• 综上比较，hessian 在序列化和反序列化表现中，性能最优。

Hessian 序列化实战

实验准备

父类

public class Father implements Serializable {

    /**
     * 静态类型不会被序列化
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /**
     * transient 不会被序列化
     */
    transient int version = 0;

    /**
     * 名称
     */
    public String name;

    /**
     * 备注
     */
    public String comment;

    /**
     * 包装器类型1
     */
    public Integer boxInt;

    /**
     * 基本类型1
     */
    public int simpleInt;

    /**
     * 包装器类型2
     */
    public Double boxDouble;

    /**
     * 基本类型2
     */
    public double simpleDouble;

    /**
     * BigDecimal
     */
    public BigDecimal bigDecimal;

    public Father() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Father{" +
                "version=" + version +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", comment='" + comment + '\'' +
                ", boxInt=" + boxInt +
                ", simpleInt=" + simpleInt +
                ", boxDouble=" + boxDouble +
                ", simpleDouble=" + simpleDouble +
                ", bigDecimal=" + bigDecimal +
                '}';
    }
}

子类

public class Son extends Father {

    /**
     * 名称，与father同名属性
     */
    public String name;

    /**
     * 自定义类
     */
    public Attributes attributes;

    /**
     * 枚举
     */
    public Color color;

    public Son() {
    }

}

属性-自定义类

public class Attributes implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public int value;

    public String msg;

    public Attributes() {
    }

    public Attributes(int value, String msg) {
        this.value = value;
        this.msg = msg;
    }

}

枚举

public enum Color {

    RED(1, "red"),
    YELLOW(2, "yellow")
    ;

    public int value;

    public String msg;

    Color() {
    }

    Color(int value, String msg) {
        this.value = value;
        this.msg = msg;
    }
}

使用到的对象及属性设置

Son son = new Son();
son.name = "厨师";    // 父子类同名字段，只给子类属性赋值
son.comment = "川菜馆";
son.simpleInt = 1;
son.boxInt = new Integer(10);
son.simpleDouble = 1;
son.boxDouble = new Double(10);
son.bigDecimal = new BigDecimal(11.5);
son.color = Color.RED;
son.attributes = new Attributes(11, "hello");

运行结果分析

使用 Hessian 序列化，结果写入文件，使用 vim 打开。使用 16 进制方式查看，查看命令：%!xxd

00000000: 4307 6474 6f2e 536f 6e9a 046e 616d 6504  C.dto.Son..name.
00000010: 6e61 6d65 0763 6f6d 6d65 6e74 0662 6f78  name.comment.box
00000020: 496e 7409 7369 6d70 6c65 496e 7409 626f  Int.simpleInt.bo
00000030: 7844 6f75 626c 650c 7369 6d70 6c65 446f  xDouble.simpleDo
00000040: 7562 6c65 0a61 7474 7269 6275 7465 7305  uble.attributes.
00000050: 636f 6c6f 720a 6269 6744 6563 696d 616c  color.bigDecimal
00000060: 6002 e58e a8e5 b888 4e03 e5b7 9de8 8f9c  `.......N.......
00000070: e9a6 869a 915d 0a5c 430e 6474 6f2e 4174  .....].\C.dto.At
00000080: 7472 6962 7574 6573 9205 7661 6c75 6503  tributes..value.
00000090: 6d73 6761 9b05 6865 6c6c 6f43 0964 746f  msga..helloC.dto
000000a0: 2e43 6f6c 6f72 9104 6e61 6d65 6203 5245  .Color..nameb.RE
000000b0: 4443 146a 6176 612e 6d61 7468 2e42 6967  DC.java.math.Big
000000c0: 4465 6369 6d61 6c91 0576 616c 7565 6304  Decimal..valuec.
000000d0: 3131 2e35 0a                             11.5.

对其中的十六进制数逐个分析，可以拆解为一下结构：参考 hessian 官方文档，链接：http://hessian.caucho.com/doc/hessian-serialization.html

序列化原理

序列化规则：

1. 被序列化的类必须实现了 Serializable 接口

2. 静态属性和 transient 变量，不会被序列化。

3. 枚举类型在序列化后，存储的是枚举变量的名字
4. 序列化结果的结构：类定义开始标识 C -> 类名长度+类名 -> 属性数量 -> （逐个）属性名长度+属性名 -> 开始实例化标识 -> （按照属性名顺序，逐个设置）属性值（发现某个属性是一个对象，循环这个过程）

反序列化

通俗原理图：

解释：这是前边的序列化文件，可以对着这个结构理解反序列化的过程。

解释：读取到“C”之后，它就知道接下来是一个类的定义，接着就开始读取类名，属性个数和每个属性的名称。并把这个类的定义缓存到一个_classDefs 的 list 里。

解释：通过读取序列化文件，获得类名后，会加载这个类，并生成这个类的反序列化器。这里会生成一个_fieldMap，key 为反序列化端这个类所有属性的名称，value 为属性对应的反序列化器。

解释：读到 6 打头的 2 位十六进制数时，开始类的实例化和赋值。

遗留问题解答：

• 增加枚举类型，反序列化不能正常读取。

• 原因：枚举类型序列化结果中，枚举属性对应的值是枚举名。反序列化时，通过枚举类类名+枚举名反射生成枚举对象。枚举名找不到就会报错。

• 反序列化为子类型，同名属性值无法正常赋值。

• 序列化对象增加参数，反序列化可以正常运行。

• 原因：反序列化时，是先通过类名加载同名类，并生成同名类的反序列化器，同名类每个属性对应的反序列化器存储在一个 map 中。在反序列化二进制文件时，通过读取到的属性名，到 map 中获取对应的反序列化器。若获取不到，默认是 NullFieldDeserializer.DESER。待到读值的时候，仅读值，不作 set 操作

• 序列化和反序列化双方都使用对象类型时，更改属性类型，若序列化方不传输数据，序列化结果是‘N’，能正常反序列化。但是对于一方是基本类型，更改属性类型后，因为 hessian 对于基本类型使用不同范围的值域，所以无法正常序列化。

参考文档：

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/44787200
• https://paper.seebug.org/1131/
• hessian 官方文档：序列化规则http://hessian.caucho.com/doc/hessian-serialization.html#anchor10
• ASCII 编码对照表http://ascii.911cha.com/