Java泛型-3(实践篇-protostuff序列化与反序列化)

泛型学习目录:

Java泛型-1(泛型的定义)
Java泛型-2(通配符)
Java泛型-3(实践篇-protostuff序列化与反序列化)
Java泛型-4(类型擦除后如何获取泛型参数)

2. protostuff的准备工作

Java有一个序列化的技术,就是把Object转换为可保存,可传输的流数据。
Protostuff就是一个优秀的序列化框架。

1. 首先引入MAVEN依赖:

        
            io.protostuff
            protostuff-runtime
        

        
            io.protostuff
            protostuff-core
        

2. protostuff序列化和反序列化的问题:
使用protostuff的时候会遇到一些无法序列化/反序列化的对象,比如MapList等。

所以我们可以引入一个包装类来把数据包装下。

3. 代码分析

  • 我们引入静态内部类,因为该类只是为protostuff序列化进行服务的,故使用静态内部类。
  • 我们最好是在声明SerializeDeserializeWrapper时,保存T的引用,以便后续逻辑中保存包装的类型
    //静态内部类
    public static class SerializeDeserializeWrapper {
        //泛型的使用
        private T data;
        //建造者模式(返回实体类型)
        public static  SerializeDeserializeWrapper builder(T data) {
            SerializeDeserializeWrapper wrapper = new SerializeDeserializeWrapper();
            wrapper.setData(data);
            return wrapper;
        }
        public void setData(T data) {
            this.data = data;
        }
        public T getData() {
            return data;
        }
    }

3.1 不使用泛型&&使用泛型

1.1 反序列化不使用泛型:

  public static Object deserialize(byte[] data, Class clazz) {
        try {
            //判断是否是不可序列化对象,若是不能序列化对象,将对象进行包装
            if (WRAPPER_SET.contains(clazz)) {
                //SerializeDeserializeWrapper wrapper = SerializeDeserializeWrapper.builder(clazz.newInstance());
                SerializeDeserializeWrapper wrapper = new SerializeDeserializeWrapper();
                ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, wrapper, WRAPPER_SCHEMA);
                return  wrapper.getData();
            } else {
                Object message = clazz.newInstance();
                Schema schema = getSchema(clazz);
                ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, message, schema);
                return message;
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("反序列化对象异常 [" + clazz.getName() + "]", e);
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }

1.2 测试方法

 Map data = (HashMap) MyProtostuffUtils.deserialize(serializer, map.getClass());

2.1 反序列化使用泛型:

public static  T deserialize(byte[] data, Class clazz) {
        try {
            //判断是否是不可序列化对象,若是不能序列化对象,将对象进行包装
            if (WRAPPER_SET.contains(clazz)) {
                //SerializeDeserializeWrapper wrapper = SerializeDeserializeWrapper.builder(clazz.newInstance());
                SerializeDeserializeWrapper wrapper = new SerializeDeserializeWrapper<>();
                ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, wrapper, WRAPPER_SCHEMA);
                return wrapper.getData();
            } else {
                T message = clazz.newInstance();
                Schema schema = getSchema(clazz);
                ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, message, schema);
                return message;
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("反序列化对象异常 [" + clazz.getName() + "]", e);
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }

2.2 测试方法:

String data = MyProtostuffUtils.deserialize(serializer, str.getClass());

3. 对比

两个都可执行成功,但是使用泛型的话,

  1. 编译器就可以进行类型检查,注意在运行期会进行泛型擦除会找到用来替换类型参数的具体类。例如SerializeDeserializeWrapper对象,运行期泛型擦除class文件中的T都会转化为String类型;SerializeDeserializeWrapper对象,运行期class文件中的T将会被转化为Object类型。
  2. 因为返回值是泛型T,那么无需进行类型转换。
  3. Class传入的class对象后,我们就可以拿到T的也就是class对象的类型。这个传入的T,可以在代码中任意地方使用。

3.2 源码分析

1. 源码分析:

  • 将需要保存的信息保存到Set>里面,在类初始化的时候,使用static进行加载。将需要包装的类型,保存到集合里面。
  • 泛型通配符中代表的是未知类型。可以接受Class所有的类型。注意:Class不能接收Class等类型,因为他们不是父子类的关系。
  • 需要一个Cache保存ClassSchema的关系,故可以使用ConcurrentHashMap,保存映射关系。
  • 因为使用的包装类型SerializeDeserializeWrapper,那么他们的class类型和Schema都是固定的。
  • 用户的参数是泛型T-Type(而不是Object)对象,那么便可以获取到对应的class对象以及schema对象。
  • 2. 源码如下

    package com.protoType;
    
    import io.protostuff.LinkedBuffer;
    import io.protostuff.ProtostuffIOUtil;
    import io.protostuff.Schema;
    import io.protostuff.runtime.RuntimeSchema;
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    
    import java.util.*;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
    
    /***
     * CACHE_SCHEMA  缓冲区。K-V 分别是class(类结构信息)对象和Schema(模板)对象
     *
     */
    public class MyProtostuffUtils {
        private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyProtostuffUtils.class);
        //将数据封装
        private static final Set> WRAPPER_SET = new HashSet<>();
    
        //包装类的Class对象
        private static final Class WRAPPER_CLASS = SerializeDeserializeWrapper.class;
    
        //包装类的Schema对象
        private static final Schema WRAPPER_SCHEMA = RuntimeSchema.createFrom(WRAPPER_CLASS);
    
        //安全缓存区,class对象和Schema对象
        private static final Map, Schema> CACHE_SCHEMA = new ConcurrentHashMap<>();
    
        static {
            WRAPPER_SET.add(List.class);
            WRAPPER_SET.add(ArrayList.class);
            WRAPPER_SET.add(CopyOnWriteArrayList.class);
            WRAPPER_SET.add(LinkedList.class);
            WRAPPER_SET.add(Stack.class);
            WRAPPER_SET.add(Vector.class);
            WRAPPER_SET.add(Map.class);
            WRAPPER_SET.add(HashMap.class);
            WRAPPER_SET.add(TreeMap.class);
            WRAPPER_SET.add(LinkedHashMap.class);
            WRAPPER_SET.add(Hashtable.class);
            WRAPPER_SET.add(SortedMap.class);
    //        WRAPPER_SET.add(Object.class);
        }
    
        //注册需要使用包装类进行序列化的Class对象
        public static void registerWrapperClass(Class clazz) {
            WRAPPER_SET.add(clazz);
        }
    
        //获取序列化对象类型的schema
        private static  Schema getSchema(Class clazz) {
            Schema schema = (Schema) CACHE_SCHEMA.get(clazz);
            if (schema == null) {
                schema = RuntimeSchema.createFrom(clazz);
                CACHE_SCHEMA.put(clazz, schema);
            }
            return schema;
        }
    
        //序列化对象
        public static  byte[] serializer(T obj) {
            //获取序列化对象
            Class clazz = (Class) obj.getClass();
            //设置缓数组缓冲区
            LinkedBuffer buffer = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);
            byte[] bytes = null;
            try {
                Object serializerObj = obj;       //获取序列化对象
                Schema schema = WRAPPER_SCHEMA;   //获取Schema对象
                //包装class对象
                if (WRAPPER_SET.contains(clazz)) {
                    //外部类是否可以使用静态内部类的成员?【外部类使用内部类的成员,需要新建内部类实例。】
                    serializerObj = SerializeDeserializeWrapper.builder(obj);//将class对象进行包装
                } else {
                    //将class对象和schema对象保存到hashMap中
                    schema = getSchema(clazz);  //获取Schema对象
                }
                //将对象转换为字节流
                bytes = ProtostuffIOUtil.toByteArray(serializerObj, schema, buffer);
            } catch (Exception e) {
                logger.info("序列化{}失败", obj, e);
                throw new IllegalStateException(e.getMessage());
            } finally {
                //回收buffer
                buffer.clear();
            }
            return bytes;
        }
    
    
        public static  T deserialize(byte[] data, Class clazz) {
            try {
                //判断是否是不可序列化对象,若是不能序列化对象,将对象进行包装
                if (WRAPPER_SET.contains(clazz)) {
                    //SerializeDeserializeWrapper wrapper = SerializeDeserializeWrapper.builder(clazz.newInstance());
                    SerializeDeserializeWrapper wrapper = new SerializeDeserializeWrapper<>();
                    ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, wrapper, WRAPPER_SCHEMA);
                    return wrapper.getData();
                } else {
                    T message = clazz.newInstance();
                    Schema schema = getSchema(clazz);
                    ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, message, schema);
                    return message;
                }
            } catch (Exception e) {
                logger.error("反序列化对象异常 [" + clazz.getName() + "]", e);
                throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
            }
        }
    
    
        //静态内部类
        public static class SerializeDeserializeWrapper {
            //泛型的使用
            private T data;
    
            //建造者模式(返回实体类型)
            public static  SerializeDeserializeWrapper builder(T data) {
                SerializeDeserializeWrapper wrapper = new SerializeDeserializeWrapper();
                wrapper.setData(data);
                return wrapper;
            }
    
            public void setData(T data) {
                this.data = data;
            }
    
            public T getData() {
                return data;
            }
        }
    }
    

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