Netty编解码框架 - 码农教程

1、何为编解码

对于java来说就是序列化与反序列化机制，java序列化主要有两种用途，就是网络传输和对象持久化，所以Java提供了ObjectOutPutStream和ObjectInputStream。既然Java已经提供了编解码机制，为何Netty还要提供另外的编解码框架呢？

2、Java序列化的缺点

（1）无法跨语言：Java序列化技术只是java语言内部的私有协议，其它语言并不支持。

（2）序列化之后码流太大：看个例子

//定义一个对象实现Serializable接口
public class JavaSerial implements Serializable {
    private int id;
    private String name;

    //省略get/set方法

    @Override
    public String toString() {
        return "JavaSerial{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + ''' +
                '}';
    }
}

//测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //实例化对象
        JavaSerial javaSerial = new JavaSerial();
        javaSerial.setId(1);
        javaSerial.setName("Tom");
        //使用Java序列化机制
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(javaSerial);
        oos.flush();
        oos.close();
        System.out.println("Java序列化之后对象大小："+bos.toByteArray().length);

        //使用ByteBuf存储数据
        ByteBuf byteBuf = Unpooled.buffer(1024);
        byte[] nameBytes = javaSerial.getName().getBytes();
        byteBuf.writeInt(nameBytes.length);
        byteBuf.writeBytes(nameBytes);

        System.out.println("将对象写入ByteBuf后对象大小："+byteBuf.readableBytes());
    }

}

上述代码运行结果如下：可得知两种结果相差悬殊。

（3）序列化性能低

将上述测试代码进行更改，把两种序列化执行1000000次，看耗时

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        JavaSerial javaSerial = new JavaSerial();
        javaSerial.setId(1);
        javaSerial.setName("Tom");

        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(javaSerial);
            oos.flush();
            oos.close();
        }
        System.out.println("java将对象序列化1000000次耗时："+(System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");


        ByteBuf byteBuf = Unpooled.buffer(1024);
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            byte[] nameBytes = javaSerial.getName().getBytes();
            byteBuf.writeInt(nameBytes.length);
            byteBuf.writeBytes(nameBytes);
        }
        System.out.println("将对象写入ByteBuf1000000次耗时："+(System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    }

运行结果如下：可知，java序列化性能对比ByteBuf写入是多么的悬殊。

3、业界主流编解码框架

（1）Google的Protobuf

将数据结构以.proto文件进行描述，通过代码生成工具可以生成对应数据结构的POJO对象和Protobuf相关的方法和属性。

特点：结构化数据存储格式（XML，JSON等）

高效的编解码性能

无关语言、平台，扩展性好

官方支持java、c++、python

（2）Facebook的Thrift

在多种不同语言之间通信，Thrift可作为高性能的通信中间件使用，支持数据对象序列化以及多种类型的RPC服务。适用于静态的数据交换，当数据结构发生变化时，必须重新编辑IDL文件，重新生成代码和编译。适用于搭建大型数据交换及存储的通用工具，对于大型系统中的内部数据传输，相比于json和xml，在性能和传输大小上更具有优势。

thrift主要由5个部分组成

　　1、语言系统以及IDL编译器：负责由用户给定的IDL文件生成相应语言的接口代码;

　　2、TProtocol:RPC的协议层，可以选择多种不同的对象序列化方向，如json和Binary

　　3、TTransport:RPC的传输层，同样可以选择不同的传输层实现，如socket、NIO、MemoryBUffer等

　　4、TProcessor:作为协议层和用户提供的服务实现之间的纽带，负责调用服务实现的接口

　　5、TServer:聚合TProtocol、TTransport和TProcessor等对象

其编解码框架就是TProtocol

（3）MessagePack

一个高效的二进制序列化格式。它让你像JSON一样可以在各种语言之间交换数据。但是它比JSON更快、更小的整数会被编码成一个字节，短的字符串仅仅只需要比它的长度多一字节的大小。

特点：编解码高效，性能高

　　序列化之后的码流好

　支持跨语言

上述就是编解码技术的介绍，之后会聊一下框架的使用