Kryo为什么比Hessian快

Kryo 是一个快速高效的Java对象图形序列化框架，它原生支持java，且在java的序列化上甚至优于google著名的序列化框架protobuf。由于protobuf需要编写Schema文件（.proto），且需静态编译。故选择与Kryo类似的序列化框架Hessian作为比较来了解一下Kryo为什么这么快。

序列化的过程中主要有3个指标：

1、对象序列化后的大小

一个对象会被序列化工具序列化为一串byte数组，这其中包含了对象的field值以及元数据信息，使其可以被反序列化回一个对象

2、序列化与反序列化的速度

一个对象被序列化成byte数组的时间取决于它生成/解析byte数组的方法

3、序列化工具本身的速度

序列化工具本身创建会有一定的消耗。

 

从序列化后的大小入手：

测试类：

 

Java代码  

1. public class Simple implements java.io.Serializable{  
2.   private String name;  
3.   private int age;  
4.   
5.   
6.   public String getName() {  
7.     return name;  
8.   }  
9.   
10.   public void setName(String name) {  
11.     this.name = name;  
12.   }  
13.   
14.   public int getAge() {  
15.     return age;  
16.   }  
17.   
18.   public void setAge(int age) {  
19.     this.age = age;  
20.   }  
21.   
22.   static Simple getSimple() {  
23.     Simple simple = new Simple();  
24.     simple.setAge(10);  
25.     simple.setName("XiaoMing");  
26.     return simple;  
27.   }  
28. }  

 Kryo序列化：

 

Java代码  

1. Kryo kryo = new Kryo();  
2. kryo.setReferences(false);  
3. kryo.setRegistrationRequired(false);  
4. kryo.setInstantiatorStrategy(new StdInstantiatorStrategy());  
5. output.setOutputStream(new FileOutputStream("file.bin"));  
6. kryo.writeClassAndObject(output, Simple.getSimple());  
7. output.flush();  

 查看序列化后的结果：

 红色部分：对象头，01 00代表一个未注册过的类

 黑色部分：对象所属的class的名字(kryo中没有设定某个字段的结束符，对于String这种不定长的byte数组，kryo会在其最后一个byte字节加上x70，如类名最后一位为e,其askii码为x65，在其基础上加x70，即为E5)

 绿色部分：表示这个对象在对象图中的id。即simple对象在对象图中的id为01.

 蓝色部分：表示该类的field。其中02 14中14表示int数值10（映射关系见表1），02和绿色部分的01意思是一样的，即10这个int对象在对象图中的id为02。以此类推，03表示对象图中的第三个对象，即XiaoMing这个String，同样其最后一位byte被加了x70。

Hessian序列化：

 

Java代码  

1. HessianOutput hout = new HessianOutput(new FileOutputStream("hessian.bin"));  
2. hout.writeObject(Simple.getSimple());  

 查看序列化后的结果：

 
 
 红色部分： 对象头

 黑色部分： 对象所属的类名（类名的askii码）

 紫色部分： 字节类型描述符，表示之后的字节属于何种类型，53表示String，49表示int，等等

 绿色部分： 字节长度描述符，用于表示后面的多少个字节是表示该字节组的

 白色部分： field实际的类型的byte值

 蓝色部分： filed实际的value

 7A： 结束符

 

从序列化后的字节可以看出以下几点：

1、Kryo序列化后比Hessian小很多。（kryo优于hessian）

2、由于Kryo没有将类field的描述信息序列化，所以Kryo需要以自己加载该类的filed。这意味着如果该类没有在kryo中注册，或者该类是第一次被kryo序列化时，kryo需要时间去加载该类（hessian优于kryo）

3、由于2的原因，如果该类已经被kryo加载过，那么kryo保存了其类的信息，就可以很快的将byte数组填入到类的field中,而hessian则需要解析序列化后的byte数组中的field信息，对于序列化过的类，kryo优于hessian。

4、hessian使用了固定长度存储int和long，而kryo则使用的变长，实际中，很大的数据不会经常出现。(kryo优于hessian)

5、hessian将序列化的字段长度写入来确定一段field的结束，而kryo对于String将其最后一位byte+x70用于标识结束（kryo优于hessian）

 

总上所述：

   kryo为了保证序列化的高效性，会加载需要序列化的类，这会带来一定的消耗。可以理解为kryo本身的消耗。由于这点消耗从而可以保证序列化后的大小（避免不必要的源数据）比较小和快速的反序列化。

  通过变长的int和long值保证这种基本数据类型序列化后尽量小

  通过最后一位的特殊操作而非写入长度来标记字段的范围

  本篇未涉及到的地方还有：

使用开源工具reflectasm进行反射而非java本身的反射

        使用objenesis来创建无默认构造函数的类的对象

由于kryo目前只支持Java，所以官方文档也没有给出它序列化所用的kryo grammer，默认支持以下十种。见表一

表一：

 

Grammer代码  

1.            # the number of milliseconds since January 1, 1970, 00:00:00 GMT  
2. date       ::= x01 x00 <the number of milliseconds since January 1, 1970, 00:00:00 GMT>  
3.   
4.            # boolean true/false  
5. boolean ::= x02 x01 # true  
6.               ::= x02 x00   # false  
7.              
8.            # 8-bit binary data  
9. byte       ::= x03 <binary-data>  # binary-data    
10.   
11.            # char  
12. char       ::= x04 x00 <binary-data>  # binary-data    
13.       
14.            # short  
15. short   ::= x05 [x00-x7F] [x01-xFF] # 0 to 32767   
16.        ::= x05 [x80-xFF] [x01-xFF]  # -23768 to -1  
17.              
18.            # 32-bit signed integer( + x02 when increment)  
19. int       ::= x06 x01 [x00-x7E]                                 # 0 to 63  
20.            ::= x06 x01 [x80-x9E] [x04-xFF]                                  # 64 to 4095  
21.            ::= x06 x01 [xA0-xBE] [x00-xFF] [x01-xFF]                    # 4096 to 1048575  
22.            ::= x06 x01 [xC0-xDE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]              # 1048576 to 268435455  
23.        ::= x06 x01 [xE0-xFE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-x07]    # 268435456 to 2147483647  
24.            ::= x06 x01 [x01-x7F]                                    # -1 to -64  
25.            ::= x06 x01 [x81-x9F] [x04-xFF]                                  # -65 to -4096  
26.            ::= x06 x01 [xA1-xBF] [x00-xFF] [x01-xFF]                    # -4097 to -1048576  
27.            ::= x06 x01 [xC1-xDF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]              # -1048577 to -268435456  
28.            ::= x06 x01 [xE1-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-x07]    # -268435457 to -2147483648  
29.              
30.            # 64-bit signed long integer ( +x02 when incerment)  
31. long       ::= x07 x01 [x00-x7E]                                                                                        # 0 to 63  
32.            ::= x07 x01 [x80-x8E] [x08-xFF]                                                                              # 64 to 2047  
33.            ::= x07 x01 [x90-x9E] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                                    # 2048 to 524287  
34.            ::= x07 x01 [xA0-xAE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                          # 524288 to 134217727  
35.            ::= x07 x01 [xB0-xBE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                # 134217728 to 34359738367  
36.        ::= x07 x01 [xC0-xCE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                      # 34359738368 to 8796093022207  
37.            ::= x07 x01 [xD0-xDE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                            # 8796093022208 to 2251799813685247  
38.        ::= x07 x01 [xE0-xEE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                  # 2251799813685248 to 576460752303423487  
39.        ::= x07 x01 [xF0-xFE] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-x0F]        # 576460752303423488 to 9223372036854775807  
40.        ::= x07 x01 [x01-x7F]                                                                                        # -1 to -64  
41.            ::= x07 x01 [x81-x8F] [x08-xFF]                                                                              # -65 to -2048  
42.            ::= x07 x01 [x91-x9F] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                                    # -2049 to -524288  
43.            ::= x07 x01 [xA1-xAF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                          # -524289 to -134217728  
44.            ::= x07 x01 [xB1-xBF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                                # -134217729 to -34359738368  
45.        ::= x07 x01 [xC1-xCF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                                      # -34359738369 to -8796093022208  
46.        ::= x07 x01 [xD1-xDF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                            # -8796093022209 to -2251799813685248  
47.        ::= x07 x01 [xE1-xEF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-xFF]                  # -2251799813685249 to -576460752303423488  
48.        ::= x07 x01 [xF1-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x00-xFF] [x01-x0F]        # -576460752303423489 to -9223372036854775808  
49.     
50.            # float/Float  
51. float      ::= x08 x01 <floatToInt>  
52.   
53.            # double/Double  
54. double     ::= x09 x01 <doubleToLong>  
55.   
56.            # String  
57. String     ::= x0A x01 x82 <utf8-data>                                                                    # data.length()=1  
58.            ::= x0A x01 <utf8-data.subString(0,data.length()-2)> <utf8-data.charAt(data.length-1)>+x70   # data.length()>1  
59.   
60.             # The class not registered in kryo  

1. Object  ::= x01 x00 <(string)className> <(byte)id> <(Object)objectFieldValue ordered by fieldName>   

https://blog.csdn.net/sdujava2011/article/details/78199562