高性能的序列化与反序列化：kryo的简单使用

前言：kryo是个高效的java序列化/反序列化库，目前Twitter、yahoo、Apache、strom等等在使用该技术，比如Apache的spark、hive等大数据领域用的较多。

为什么使用kryo而不是其他？

因为性能足够好。比kyro更高效的序列化库就只有google的protobuf了（而且两者性能很接近），protobuf有个缺点就是要传输的每一个类的结构都要生成对应的proto文件（也可以都放在同一个proto文件中，如果考虑到扩展性的话，不建议放在一个proto文件中），如果某个类发生修改，还得重新生成该类对应的proto文件；另外考虑到项目中用的全部是java技术栈，不存在不同编程语言间的兼容性问题，因此最终采用了kryo作为序列化库。

使用场景：（数据交换或数据持久化）比如使用kryo把对象序列化成字节数组发送给消息队列或者放到redis等nosql中等等应用场景。

注意：由于kryo不是线程安全的，针对多线程情况下的使用，要对kryo进行一个简单的封装设计，从而可以多线程安全的使用序列化和反序列化

序列化和反序列化接口设计

/**
 * 序列化工具（程序调用该接口来实现obj<->byte[]之间的序列化/反序列化）
 * @author eguid
 *
 */
public interface Serializer{
	
	/**
	 * 序列化
	 * @param t
	 * @param bytes
	 */
	public void serialize(Object t,byte[] bytes);
	
	/**
	 * 序列化
	 * @param obj
	 * @param bytes
	 * @param offset
	 * @param count
	 */
	public void serialize(Object obj, byte[] bytes, int offset, int count);
	
	/**
	 * 反序列化
	 * @param bytes -字节数组
	 * @return T<T>
	 */
	public <T>T deserialize(byte[] bytes);
	
 
	/**
	 * 反序列化
	 * @param bytes
	 * @param offset
	 * @param count
	 * @return
	 */
	public <T>T deserialize(byte[] bytes, int offset, int count);
 
}

使用kryo实现上面的接口

/**
 * 基于kyro的序列化/反序列化工具
 * 
 * @author eguid
 *
 */
public class kryoSerializer implements Serializer {
 
	// 由于kryo不是线程安全的，所以每个线程都使用独立的kryo
	final ThreadLocal<Kryo> kryoLocal = new ThreadLocal<Kryo>() {
		@Override
		protected Kryo initialValue() {
			Kryo kryo = new Kryo();
			kryo.register(ct, new BeanSerializer<>(kryo, ct));
			return kryo;
		}
	};
	final ThreadLocal<Output> outputLocal = new ThreadLocal<Output>();
	final ThreadLocal<Input> inputLocal = new ThreadLocal<Input>();
	private Class<?> ct = null;
 
	public kryoSerializer(Class<?> ct) {
		this.ct = ct;
	}
 
	public Class<?> getCt() {
		return ct;
	}
 
	public void setCt(Class<?> ct) {
		this.ct = ct;
	}
 
	@Override
	public void serialize(Object obj, byte[] bytes) {
		Kryo kryo = getKryo();
		Output output = getOutput(bytes);
		kryo.writeObjectOrNull(output, obj, obj.getClass());
		output.flush();
	}
 
	@Override
	public void serialize(Object obj, byte[] bytes, int offset, int count) {
		Kryo kryo = getKryo();
		Output output = getOutput(bytes, offset, count);
		kryo.writeObjectOrNull(output, obj, obj.getClass());
		output.flush();
	}
 
	/**
	 * 获取kryo
	 * 
	 * @param t
	 * @return
	 */
	private Kryo getKryo() {
		return kryoLocal.get();
	}
 
	/**
	 * 获取Output并设置初始数组
	 * 
	 * @param bytes
	 * @return
	 */
	private Output getOutput(byte[] bytes) {
		Output output = null;
		if ((output = outputLocal.get()) == null) {
			output = new Output();
			outputLocal.set(output);
		}
		if (bytes != null) {
			output.setBuffer(bytes);
		}
		return output;
	}
 
	/**
	 * 获取Output
	 * 
	 * @param bytes
	 * @return
	 */
	private Output getOutput(byte[] bytes, int offset, int count) {
		Output output = null;
		if ((output = outputLocal.get()) == null) {
			output = new Output();
			outputLocal.set(output);
		}
		if (bytes != null) {
			output.writeBytes(bytes, offset, count);
		}
		return output;
	}
 
	/**
	 * 获取Input
	 * 
	 * @param bytes
	 * @param offset
	 * @param count
	 * @return
	 */
	private Input getInput(byte[] bytes, int offset, int count) {
		Input input = null;
		if ((input = inputLocal.get()) == null) {
			input = new Input();
			inputLocal.set(input);
		}
		if (bytes != null) {
			input.setBuffer(bytes, offset, count);
		}
		return input;
	}
 
	@SuppressWarnings("unchecked")
	@Override
	public <T> T deserialize(byte[] bytes, int offset, int count) {
		Kryo kryo = getKryo();
		Input input = getInput(bytes, offset, count);
		return (T) kryo.readObjectOrNull(input, ct);
	}
 
	@Override
	public <T> T deserialize(byte[] bytes) {
		return deserialize(bytes, 0, bytes.length);
	}

测试一下kryo的序列化和反序列化

为什么使用纳秒，而不用毫秒？与java原生的序列化反序列化要耗时几毫秒不同，kryo序列化和反序列化太快了，单个对象的序列化反序列化速度都在0.0x毫秒左右(如果电脑性能更好的话，会更快)

Serializer ser = new kryoSerializer(Msg.class);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
 
			Msg msg = new Msg();
 
			msg.setVersion_flag(new byte[] { 1, 2, 3 });
			msg.setCrc_code((short) 1);
			msg.setMsg_body(new byte[] { 123, 123, 123, 43, 42, 1, 12, 45, 57, 98 });
			byte[] bytes = new byte[300];
			long start = System.nanoTime();
			ser.serialize(msg, bytes);
			System.err.println("序列化耗时：" + (System.nanoTime() - start));
			System.out.println(msg);
			System.out.println(Arrays.toString(bytes));
 
			Msg newmsg = null;
			start = System.nanoTime();
			newmsg = ser.deserialize(bytes);
			System.err.println("反序列化耗时：" + (System.nanoTime() - start));
			System.out.println(newmsg);
		}

----end----