很遗憾，你可能真的不知道为什么需要Serializable

后端时光

发布于 2022-12-19 21:48:55

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发布于 2022-12-19 21:48:55

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Serializable接口

在java rpc项目中经常见到这样的代码

@Data

public class PostCardInfoResp implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 4106980050364098429L;

    

    /**

     * postId

     */

    private Long postId;

}

Serializable接口是什么，为什么要实现它，serialVersionUID是干什么的，这么长的数字是随便写的吗？它的作用是什么？

Serializable 名词在Java中解释为对象序列化，什么是对象序列化稍后再说。

查看 Serializable 源代码，里面却是一个空的接口：

package java.io;

/*

* @see java.io.ObjectOutputStream

* @see java.io.ObjectInputStream

* @see java.io.ObjectOutput

* @see java.io.ObjectInput

* @see java.io.Externalizable

/

public interface Serializable {

}

是空接口好像不需要实现什么方法，不实现Serializable会怎么样？既然不知道为啥继承Serializable，可以先去掉试下看看有什么影响

去除Serializable接口会怎样

通过提供以下两个rpc方法进行实验：

方法一：请求参数无，返回值对应的类没有实现Serializable接口

//返回值对象

@Data

public class UnSerializableResp {

    String msg;

}



//无序列化rpc方法

public UnSerializableResp serializableDemo1() {

    UnSerializableResp res = new UnSerializableResp();

    res.setMsg("demo1");

    return res;

}

方法二：请求参数无，返回值对应的类, 部分属性没有实现Serializable接口

//返回值对象

@Data

public class SerializableResp implements Serializable {

    String msg;

    private TestField testField;

    

    //静态内部类

    //没有实现Serializable接口

    @Data

    public static class TestField {

        String tips;

    }

}





//部分序列化rpc方法

@Log

@Override

public SerializableResp serializableDemo2() {

    SerializableResp res = new SerializableResp();

    res.setMsg("demo2");

    SerializableResp.TestField testFiled = new SerializableResp.TestField();

    testFiled.setTips("tips");

    res.setTestField(testFiled);

    return res;

}

go项目通过dubbo-go调用

//请求方法1

func SerializableDemo1(ctx context.Context) (data interface{}, err error) {

   request := base.NewRequest(ServiceName, "serializableDemo1")



   result, err := request.Call(ctx)

   if err != nil {

      err = errors.New(fmt.Sprintf("SerializableDemo request failed,err:%+v", err))

      return nil, err

   }

   sResult := cast.ToString(result)

   return sResult, nil

}



func SerializableDemo2(ctx context.Context) (data interface{}, err error) {

   request := base.NewRequest(ServiceName, "serializableDemo2")

   result, err := request.Call(ctx)

   if err != nil {

      err = errors.New(fmt.Sprintf("SerializableDemo request failed,err:%+v", err))

      return nil, err

   }

   sResult := cast.ToString(result)

   //fmt.Println("SerializableDemo2, sResult====", sResult)

   return sResult, nil

}

两个均请求成功

image-20220831174553845

通过http网关调用

请求方法一：

curl --location --request POST 'http://java.test.com/serializable_default'

image-20220831174629909

请求方法二：

curl --location --request POST 'http://java.test.com/serializable_demo2'

image-20220831174653317

两个均请求成功

java项目通过dubbo调用

<dependency>

    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <version>3.0.8</version>

</dependency>

/**

 * 测试

 */

public void testSerial() {

    UnSerializableResp res = productApi.serializableDemo1();

    log.info("serializableDemo1 success, res:{}", res);



    SerializableResp res2 = productApi.serializableDemo2();

    log.info("serializableDemo2 success, res2:{}", res2);

}

请求失败，提示：“Serialized class com.xxxx.SerializableResp$TestField must implement java.io.Serializable”

image-20220831174741031

dubbo-go和http平台为什么会成功？

细节观察他们之间有所差异和相同

第一点：

dubbo-go和http平台都不是通过mvn引入jar包去调用的rpc接口（也不可能通过mvn引入jar包），java项目引入的方式是mvn。原来dubbo为了解决，不同编程语言之间调用rpc或消费者不依赖生产者jar包问题，提供了泛化调用能力。

dubbo的泛化调用

泛接口调用方式主要用于客户端没有API接口及模型类元的情况，参数及返回值中的所有POJO均用Map表示，通常用于框架集成，比如：实现一个通用的服务测试框架，可通过GenericService调用所有服务实现。

简单说：对于泛化调用，指不需要依赖服务的JAR包, 但还须要晓得服务提供方提供了哪些接口，只不过是程序不晓得而已，此时在程序中应用泛化调用，显示填入须要调用的接口名称，dubbo会进行匹配并进行调用后返回。消费者必须手动指定要调用的接口名、方法名、参数列表、版本号，分组等信息。

GenericService这个接口和java的反射调用非常像, 只需提供调用的方法名称, 参数的类型以及参数的值就可以直接调用对应方法了.

接口的实现如下:

package com.alibaba.dubbo.rpc.service;



/**

 * 通用服务接口

 */

public interface GenericService {



    /**

     * 泛化调用

     * 

     * @param method 方法名

     * @param parameterTypes 参数类型

     * @param args 参数列表

     * @return 返回值

     * @throws Throwable 方法抛出的异常

     */

    Object $invoke(String method, String[] parameterTypes, Object[] args) throws GenericException;

}

Dubbo 泛化调用和泛化实现依赖于下面两个过滤器来完成。如下图：

GenericImplFilter：完成了消费者端的泛化功能。会将参数信息按照指定的序列化方式进行序列化后进行泛化调用
GenericFilter：完成了生产者端的泛化功能，本次重点关注这个

img

以下是项目调用流程图：

无法复制加载中的内容

可以先分析http网关实现逻辑, 熟悉了http网关，基本上也就了解了dubbo-go的原理

消费者逻辑 http 项目 DubboClient.java

//标准的泛化调用

ReferenceConfig<GenericService> reference = new ReferenceConfig<>();

//放入app config

reference.setApplication(applicationConfig);

//放入注册中心 config

reference.setRegistry(registryConfig);

//设置服务名，例如： 

reference.setInterface(serviceName);

//设置分组

reference.setGroup(group);

//是否使用dubbo原生协议

// RouteType.Native_Dubbo(4, "Native_Dubbo")

boolean nativeProto = apiInfo.getRouteType() == RouteType.Native_Dubbo.type();

if (nativeProto) {

    //设置为泛化调用

    //Constants.GENERIC_SERIALIZATION_DEFAULT = true

    reference.setGeneric(Constants.GENERIC_SERIALIZATION_DEFAULT);

} else {

    // Constants.GENERIC_SERIALIZATION_JSON = "json"
    reference.setGeneric(Constants.GENERIC_SERIALIZATION_JSON);

}

//默认v1

if (protocolVersion.equals("v1")) {

    //使用自己的系列化模式(性能好一些)

    // Constants.PROTOCOL_VERSION= "protocol_version"

    RpcContext.getContext().getAttachments().put(Constants.PROTOCOL_VERSION, "v1");

} else if (protocolVersion.equals("v2")) {
    RpcContext.getContext().getAttachments().put(Constants.PROTOCOL_VERSION, "v2");
}

//设置dubbo 版本

reference.setVersion(version);

//超时设置

reference.setTimeout(timeOut);



ReferenceConfigCache cache = ReferenceConfigCache.getCache();

genericService = cache.get(reference);

//方法名，参数类型，参数值

Object response = genericService.$invoke(methodName, typeAndValue.getLeft(), typeAndValue.getRight());

生产者逻辑 dubbo项目 GenericFilter.java

//Constants.GENERIC_KEY = "generic"

String generic = inv.getAttachment(Constants.GENERIC_KEY);

//true 或false

isJson = ProtocolUtils.isGenericSerialization(generic);

判断是否是序列化

image-20220831175414418

第二点：

通过dubbo-go和http平台调用，返回结果都是字符串，rpc服务怎么知道应该返回字符串还是java对象？rpc 服务代码好像没有做什么逻辑处理

继续查看 dubbo项目 genericfilter.java

dubbo-go返回值为字符串的秘密：

//请求rpc接口

Result result = invoker.invoke(new RpcInvocation(method, args, inv.getAttachments()));

//是否是json序列化

if (isJson) {

     // Constants.PROTOCOL_VERSION= "protocol_version"

    if (inv.getAttachment(Constants.PROTOCOL_VERSION, "v1").equals("v1")) {

        //这个就是dubbo-go调用Java rpc服务，返回值为字符串的原因

        if (inv.getAttachment("raw_return", "").equals("true")) {

            return new RpcResult(gson.toJson(result.getValue()));

        }

        return new RpcResult(PojoUtils.generalize(result.getValue(), false));

    } else {

        //适用v2协议

        String filterField = inv.getAttachment(Constants.FILTER_FIELD, "");

        Gson gson = createGson(filterField);

        return new RpcResult(gson.toJson(result.getValue()));

    }

}

http网关返回值为字符串的秘密：

继续查看 http 项目 DubboClient.java

把返回对象就行了字符串转换

public FullHttpResponse call(FilterContext ctx, final ApiInfo apiInfo, final FullHttpRequest request) {

    //转换为字符串

    if (protocolVersion.equals("v1")) {

        GsonBuilder builder = new GsonBuilder();

        if (ctx.switchIsAllow(SwitchFlag.SWITCH_GSON_DISABLE_HTML_ESCAPING)) {

            builder.disableHtmlEscaping();

        }

        Gson gson = builder.create();

        if (ctx.switchIsAllow(SwitchFlag.SWITCH_DIRECT_TO_STRING)) {

            data = response.toString();

        } else {

            data = gson.toJson(response);

        }

    } else if (protocolVersion.equals("v2")) {

        data = response.toString();

    }

    return HttpResponseUtils.create(ByteBufUtils.createBuf(ctx, data, configService.isAllowDirectBuf()));

}

查看 HttpResponseUtils.create 方法

image-20220831175011141

返回了一个httpResponse对象，并设置了 content-type=application/json; charset=utf-8

所以http网关返回值是字符串

对象序列化是什意思？

普通的Java对象的生命周期是仅限于一个JVM中的，只要JVM停止，这个对象也就不存在了，下次JVM启动我们还想使用这个对象怎么办呢？
或者我们想要把一个对象传递给另外一个JVM的时候，应该怎么做呢？

这两个问题的答案就是将该对象进行序列化，然后保存在文件中或者进行网络传输到另一个JVM，由另外一个JVM反序列化成一个对象，然后供JVM使用。

序列化：Java中的序列化机制能够将一个实例对象信息写入到一个字节流中，序列化后的对象可用于网络传输，或者持久化到数据库、磁盘中。

常见的RPC 架构图

img

Dubbo 序列化

Java dubbo 默认使用序列化的协议是 hessian2，也就是传输对象序列化，它是二进制的RPC协议

常见的几种 dubbo 序列化协议

@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;

}

Dubbo rpc 方法类都要实现Serializable接口的原因

dubbo在使用hessian2协议序列化方式的时候，对象的序列化使用的是JavaSerializer

com.alibaba.com.caucho.hessian.io.SerializerFactory#getDefaultSerializer

com.alibaba.com.caucho.hessian.io.SerializerFactory#getSerializer

com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Output#writeObject

获取默认的序列化方式的时候，会判断该参数是否实现了Serializable接口

protected Serializer getDefaultSerializer(Class cl) {

    if (_defaultSerializer != null)

        return _defaultSerializer;



    // 判断是否实现了Serializable接口

    if (!Serializable.class.isAssignableFrom(cl)

        && !_isAllowNonSerializable) {

        throw new IllegalStateException("Serialized class " + cl.getName() + " must implement java.io.Serializable");

    }



    return new JavaSerializer(cl, _loader);

}

如果没有实现Serializable接口的话就抛出异常。

所以说当对外提供的rpc方法，调用方是通过Java dubbo调用方式的话，Java 类对象都要实现Serializable接口，并且需要注意的是，如果类有静态内部类则也需要实现Serializable接口。否则同样会报错。如下图所示：

image-20220831175302056

什么是serialVersionUID

serialVersionUID是Java原生序列化时候的一个关键属性，但是在不使用Java原生序列化的时候，这个属性是没有被用到的，比如基于hessian2协议实现的序列化方式中没有用到这个属性。

这里说的Java原生序列化是指使用下面的序列化方式和反序列化方式

java.io.ObjectOutputStream

java.io.ObjectInputStream

java.io.ObjectOutput

java.io.ObjectInput

java.io.Externalizable

在使用Java原生序列化的时候，serialVersionUID起到了一个类似版本号的作用，在反序列化的时候判断serialVersionUID如果不相同，会抛出InvalidClassException。

如果在使用原生序列化方式的时候官方是强烈建议指定一个serialVersionUID的，如果没有指定，在序列化过程中，jvm会自动计算出一个值作为serialVersionUID，由于这种运行时计算serialVersionUID的方式依赖于jvm的实现方式，如果序列化和反序列化的jvm实现方式不一样可能会导致抛出异常InvalidClassException，所以强烈建议指定serialVersionUID。

参考链接：https://mkyong.com/java-best-practices/understand-the-serialversionuid/

生成serialVersionUID算法链接：https://docs.oracle.com/javase/6/docs/platform/serialization/spec/class.html#4100