dubbo源码分析25 -- 序列化与反序列化

序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。

Dubbo是 Alibaba 开源的分布式服务框架远程调用框架，现在已捐赠给 apache 软件基本会。因此 dubbo 调用是需要跨 JVM，需要进行网络通信。这就需要使用到序列化与反序列化。在 dubbo 中定义了 ObjectInput、ObjectOutput 与 Serialization 来进行数据的序列化与反序列化。

1、Serialization 定义

下面我们来看一下 Serialization 的接口定义：

    @SPI("hessian2")
    public interface Serialization {
    
        byte getContentTypeId();
    
        String getContentType();
    
        @Adaptive
        ObjectOutput serialize(URL url, OutputStream output) throws IOException;
    
        @Adaptive
        ObjectInput deserialize(URL url, InputStream input) throws IOException;
    
    }

这个接口里面定义了 4 个方法：

getContentTypeId：获取序列化 ContextType 的 id。
getContentType：获取到序列化的 ContentType。
serialize：创建一个 ObjectOutput (序列化器)，用于把对象转换序列化字节序列.
deserialize：创建一个 ObjectInput (反序列化器)，用于把字节序列恢复成对象.

2、支持多种序列化

下面是 Serialization 的类图：

dubbo 支持多种序列化方式并且序列化是和协议相对应的。比如：dubbo协议的 dubbo， hessian2，java，compactedjava，rmi协议缺省为java，以及http协议的json等。

dubbo序列化：阿里尚未开发成熟的高效java序列化实现，阿里不建议在生产环境使用它
hessian2序列化：hessian是一种跨语言的高效二进制序列化方式。但这里实际不是原生的hessian2序列化，而是阿里修改过的hessian lite，它是dubbo RPC默认启用的序列化方式
json序列化：目前有两种实现，一种是采用的阿里的fastjson库，另一种是采用dubbo中自己实现的简单json库，但其实现都不是特别成熟，而且json这种文本序列化性能一般不如上面两种二进制序列化。
java序列化：主要是采用JDK自带的Java序列化实现，性能很不理想。

这四种主要序列化方式的性能从上到下依次递减。对于dubbo RPC这种追求高性能的远程调用方式来说，实际上只有1、2两种高效序列化方式比较般配，而第1个 dubbo 序列化由于还不成熟，所以实际只剩下2可用，所以dubbo RPC默认采用 hessian2 序列化。

但 hessian 是一个比较老的序列化实现了，而且它是跨语言的，所以不是单独针对java进行优化的。而dubbo RPC实际上完全是一种Java to Java的远程调用，其实没有必要采用跨语言的序列化方式（当然肯定也不排斥跨语言的序列化）。

最近几年，各种新的高效序列化方式层出不穷，不断刷新序列化性能的上限，最典型的包括：

专门针对Java语言的：Kryo，FST等等
跨语言的：Protostuff，ProtoBuf，Thrift，Avro，MsgPack等等

这些序列化方式的性能多数都显著优于 hessian2 （甚至包括尚未成熟的dubbo序列化）。所以我们可以
为 dubbo 引入 Kryo 和 FST 这两种高效 Java 来优化 dubbo 的序列化。

使用Kryo和FST非常简单，只需要在dubbo RPC的XML配置中添加一个属性即可：

    <dubbo:protocol name="dubbo" serialization="kryo"/>

或者

    <dubbo:protocol name="dubbo" serialization="fst"/>

3、序列化扩展

可以通过扩展 Serialization、ObjectInput、ObjectOutput 来进行 dubbo 序列化的扩展。

扩展示例

Maven 项目结构：

    src
     |-main
        |-java
            |-com
                |-xxx
                    |-XxxSerialization.java (实现Serialization接口)
                    |-XxxObjectInput.java (实现ObjectInput接口)
                    |-XxxObjectOutput.java (实现ObjectOutput接口)
        |-resources
            |-META-INF
                |-dubbo
                    |-com.alibaba.dubbo.common.serialize.Serialization (纯文本文件，内容为：xxx=com.xxx.XxxSerialization)

XxxSerialization.java：

    package com.xxx;
    
    import com.alibaba.dubbo.common.serialize.Serialization;
    import com.alibaba.dubbo.common.serialize.ObjectInput;
    import com.alibaba.dubbo.common.serialize.ObjectOutput;
    
    
    public class XxxSerialization implements Serialization {
        public ObjectOutput serialize(Parameters parameters, OutputStream output) throws IOException {
            return new XxxObjectOutput(output);
        }
        public ObjectInput deserialize(Parameters parameters, InputStream input) throws IOException {
            return new XxxObjectInput(input);
        }
    }

META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.common.serialize.Serialization：

    xxx=com.xxx.XxxSerialization

并且通过以下配置来使用新的扩展。

    <!-- 协议的序列化方式 -->
    <dubbo:protocol serialization="xxx" />
    <!-- 缺省值设置，当<dubbo:protocol>没有配置serialization时，使用此配置 -->
    <dubbo:provider serialization="xxx" />

参考资料：

https://blog.csdn.net/moonpure/article/details/53175519
http://dubbo.apache.org/books/dubbo-dev-book/impls/serialize.html

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