Java序列化工具对比

最新推荐文章于 2025-11-18 04:02:38 发布

原创

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本文对比分析了Java的各种序列化工具，包括原生序列化、Kryo、FST、Fastjson、Protocol-Buffer、Thrift和Avro。原生序列化效率较低且开销大，而Kryo和FST提供了显著的性能提升。JSON工具如Fastjson在某些场景下速度较快， Protobuf、Thrift和Avro适用于跨语言、高性能和数据交换需求。选择时需综合考虑性能、兼容性和使用场景。

1. Java序列化工具技术原理比较

Binary Formats & language-specific ones
JavaBuiltIn（java原生）、JavaManual（根据成员变量类型，手工写）、FstSerliazation、Kryo
Binary formats-generic language-unspecific ones
Protobuf(Google)、Thrift(Facebook)、 AvroGeneric、Hessian
JSON Format
Jackson、Gson、FastJSON
JSON-like：
CKS （textual JSON-like format）、BSON（JSON-like format with extended datatypes）、JacksonBson、MongoDB
XML-based formats
XmlXStream

java的序列化工具大致就可以分为以上几类，简单概括就分为二进制binary和文本格式（json、xml）两大类。
在速度的对比上一般有如下规律：
binary > textual
language-specific > language-unspecific
而textual中，由json相比xml冗余度更低因此速度上更胜一筹，而json又bson这类textual serialization技术上更成熟，框架的选择上更丰富和优秀。下面重点介绍下Kryo、fast-serialiation、fastjson、protocol-buffer

2. 典型Java序列化工具分析

目前互联网公司广泛使用Protobuf、Thrift、Avro等成熟的序列化解决方案来搭建RPC框架，这些都是久经考验的解决方案。

2.1 Java原生序列化工具

Java本身提供的序列化工具基本上能胜任大多数场景下的序列化任务，关于其序列化机制，这篇文章很细致的解释了(https://blog.youkuaiyun.com/zhaozheng7758/article/details/7820018)，值得一读。Java自带的序列化工具在序列化过程中需要不仅需要将对象的完整的class name记录下来，还需要把该类的定义也都记录下，包括所有其他引用的类，这会是一笔很大的开销，尤其是仅仅序列化单个对象的时候。正因为java序列化机制会把所有meta-data记录下来，因此当修改了类的所在的包名后，反序列化则会报错。Java自带序列化工具的性能问题总结如下：
一个single object的序列化会 递归地，连同所有成员变量（instsnce variables）一起序列化了，这种默认机制很容易造成不必要的序列化开销。
序列化和反序列化过程需要上面的这种机制去递归并用反射机制去寻找所有成员变量的信息，另外如果没定义自己serialVersionUID的话，那么对象及其他变量都必须自己产生一个。上述过程开销很大。
使用默认序列化机制，所有序列化类定义完整信息都会被记录下来，包括所有包名、父类信息、以及成员变量

2.2 优化过的Java序列化工具

kryo
kryo根据上述Java原生序列化机制的一些问题，对了很多优化工作，而且提供了很多serializer，甚至封装了Unsafe类型的序列化方式，更多关于Unsafe类型的序列化方式，请参考这里，需要注意的是，jdk1.7以后，默认关闭unsafe的类（sun.misc.Unsafe）包。更多kryo介绍参考kryo的wiki.
fast-serialization
fst-serialozation相对来说是一个很新的序列化工具，虽然从2-1的评测上来看，速度于kryo有一些差距，但根据本人在生产环境上的场景上测试，效果几乎于kryo一致，都能瞬间反序列化出内容并渲染

2.3 JSON

比较优秀的JSON解析工具的表现还是比较好的，有些json解析工具甚至速度超过了一些二进制的序列化方式。

2.4 Protocol-Buffer

Protocol buffers是一个用来序列化结构化数据的技术，支持多种语言诸如C++、Java以及Python语言，可以使用该技术来持久化数据或者序列化成网络传输的数据。相比较一些其他的XML技术而言，该技术的一个明显特点就是更加节省空间（以二进制流存储）、速度更快以及更加灵活。
另外Protobuf支持的数据类型相对较少，不支持常量类型。由于其设计的理念是纯粹的展现层协议（Presentation Layer），目前并没有一个专门支持Protobuf的RPC框架。

2.5 Thrift

Thrift是Facebook开源提供的一个高性能，轻量级RPC服务框架，其产生正是为了满足当前大数据量、分布式、跨语言、跨平台数据通讯的需求。但是，Thrift并不仅仅是序列化协议，而是一个RPC框架。 相对于JSON和XML而言，Thrift在空间开销和解析性能上有了比较大的提升，对于对性能要求比较高的分布式系统，它是一个优秀的RPC解决方案；但是由于Thrift的序列化被嵌入到Thrift框架里面， Thrift框架本身并没有透出序列化和反序列化接口，这导致其很难和其他传输层协议共同使用（例如HTTP）。