什么叫网表?

 比较汗颜,学了一段时间FPGA,经常看到“将语句翻译成网表”类似的表述,可是始终不知道网表为何物。请教了一些朋友也得不到个确切的答案。最近看了《基于FPGA的系统设计》一书,才知道网表为何物。在此留个底。

 对于一个电路来说,我们需要了解各个器件之间到底是怎么连接的。怎么去描述这种连接呢?这就需要用到网表和器件表了。这是描述器件间电气连接的两种方式。例如有这么个器件:

 其中Net1等类似的名称是网络名,其余的为端口名。

电路

优快云改的现在不能直接看表格了……点击表格左上的expand source即可  。

可以用网表描述:

  

 也可以用器件表描述:

 

 可见两种描述的作用相同,只不过前者站在网络名的角度上看哪些器件端口与之相连。而后者站在器件的角度上看本身的每个管脚与什么网络名相连。采用哪种方式方便与实际情况有关。一般来说,包含这两种连接描述方式之一的文件都叫网表文件。

 

<think>我们正在讨论序列化的基本概念。根据用户的问题,他想理解序列化的定义和作用。同时,用户提供了几个引用,我们可以参考这些引用来构建答案。 首先,我们从引用[5]中看到:序列化是将对象转为字节流存储到硬盘上,当JVM停机的话,字节流还会在硬盘上默默等待,等待下一次JVM的启动,把序列化的对象,通过反序列化为原来的对象,并且序列化的二进制序列能够减少存储空间(永久性保存对象)[^5]。 引用[2]提到:序列化和反序列化是Java中最基础的知识点,虽然天天使用它,但并不一定都能清楚的说明白[^2]。 引用[3]提到:序列化的特点,如果某个类能够被序列化,其子类也可以被序列化。声明为static和transient类型的成员数据不能被序列化。因为static代类的状态,transient代对象的临时数据[^3]。 引用[4]提到:序列化ID(serialVersionUID)在序列化和反序列化过程中起着关键作用,它决定了是否能够成功反序列化。JVM在反序列化时会比较字节流中的serialVersionUID与本地实体类中的serialVersionUID,如果相同则可以进行反序列化,否则就会报异常[^4]。 引用[1]提到:Java序列化并不是一种高效的序列化方式,因为它会将对象的所有属性都序列化到字节流中,导致字节流的大小很大,并且序列化和反序列化的过程也比较耗时。在实际应用中,可以考虑使用更高效的序列化方式,例如JSON、Protobuf等[^1]。 因此,我们可以这样组织答案: 1. 定义:序列化是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程(通常为字节流)。反序列化则是将字节流恢复为对象的过程。 2. 作用: - 持久化存储:将对象保存到文件或数据库中,以便以后重新创建对象(如引用[5]所述)。 - 网络传输:在分布式系统中,对象需要在网络上传输,序列化可以将对象转换为字节流进行传输,接收方再反序列化为对象。 - 跨平台和语言:通过使用通用的序列化格式(如JSON、XML),可以在不同语言和平台之间交换数据。 3. 序列化的特点(根据引用[3]): - 如果某个类能够被序列化,其子类也可以被序列化。 - 声明为static和transient的成员变量不会被序列化。 4. 序列化ID的作用(根据引用[4]): - 序列化ID(serialVersionUID)用于验证序列化对象的版本一致性。在反序列化时,JVM会检查该ID,如果与本地类的ID不一致,反序列化将失败。 5. 序列化的效率问题(根据引用[1]): - Java原生序列化可能效率不高,因此在实际应用中,可以考虑使用更高效的序列化方式,如JSON、Protobuf等。 注意:虽然引用中主要讨论的是Java序列化,但序列化的概念是通用的,其他语言也有类似的机制。 因此,我们可以这样回答: 序列化的定义:将对象的状态信息转换为可以存储或传输的字节流的过程。 反序列化的定义:将字节流恢复为对象的过程。 序列化的主要作用: 1. 持久化存储:将对象保存到磁盘文件或数据库中,实现对象的持久化(即使程序结束,对象状态也能保存)[^5]。 2. 网络传输:在分布式系统或网络通信中,序列化可以将对象转换为字节流进行传输,接收方再通过反序列化还原对象。 3. 跨平台和语言交换数据:使用通用的序列化格式(如JSON、XML)可以实现不同语言和平台之间的数据交换。 序列化的特点(以Java为例): - 如果父类可序列化,则子类也可序列化[^3]。 - 静态变量(static)和瞬态变量(transient)不会被序列化[^3]。 - 序列化ID(serialVersionUID)用于版本控制,确保反序列化时类的版本一致[^4]。 效率问题: - Java原生序列化可能效率较低,因为它会序列化对象的所有属性(包括不需要的属性),导致字节流较大,序列化和反序列化过程耗时[^1]。因此,在需要高效序列化的场景中,可以选择其他序列化方式,如JSON、Protobuf等。 最后,生成相关问题。</think>### 序列化的定义与作用详解 #### 一、序列化的定义 **序列化(Serialization)** 是将对象的状态信息转换为可存储或可传输格式的过程。具体来说: 1. **本质转换**:将内存中的对象(包含属性、状态等数据)转换为字节流(二进制格式)或特定文本格式(如JSON、XML)[^5] 2. **核心目标**:实现对象的持久化存储和网络传输能力,使对象脱离程序运行环境后仍能保存状态 3. **逆过程**:**反序列化(Deserialization)** 是将序列化后的数据重新恢复为内存对象的过程[^2] 数学达:若对象为 $O$,序列化函数 $S$ 满足: $$S(O) \rightarrow B$$ 其中 $B$ 示字节流或序列化格式数据 #### 二、序列化的核心作用 1. **持久化存储** - 将对象状态保存到硬盘/数据库,实现程序重启后数据恢复 - 例:游戏存档、应用配置保存 - 特性:字节流比文本格式更节省存储空间[^5] 2. **跨网络传输** - 在分布式系统中传输对象(如微服务通信、RPC调用) - 例:客户端将订单对象序列化后发送给服务端 3. **跨平台/语言交互** - 通过通用格式(JSON/XML)实现不同语言系统的数据交换 - 例:Java服务序列化对象 → JSON → Python服务反序列化使用 4. **深度复制对象** - 序列化后反序列化可生成完全独立的对象副本 ```java // Java示例:通过序列化实现深拷贝 ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos); out.writeObject(originalObject); // 序列化 ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bis); Object clonedObject = in.readObject(); // 反序列化 ``` #### 三、关键技术特性 1. **序列化ID(serialVersionUID)** - 用于版本控制,确保序列化/反序列化的类结构一致 - 验证机制:$ \text{JVM} \vdash \text{字节流中的UID} \equiv \text{本地类UID} $[^4] - 若不匹配则抛出 `InvalidClassException` 2. **字段控制规则** - `static` 字段:不被序列化(属于类而非对象) - `transient` 字段:显式排除序列化(如敏感数据)[^3] - 继承关系:父类可序列化则子类自动可序列化[^3] 3. **效率优化方向** - 原生序列化(如Java)可能产生冗余数据,高效替代方案: $$ \text{JSON/Protobuf} \ll \text{原生二进制序列化} \text{ (在数据压缩率上)} $$[^1] #### 四、典型应用场景 | 场景 | 序列化作用 | 常用格式 | |---------------------|-----------------------------------|-------------------| | 分布式缓存 | 跨节点传输对象状态 | Protobuf/MsgPack | | API接口通信 | 结构化数据网络传输 | JSON/XML | | 数据库存储 | 保存复杂对象结构 | BSON/Avro | | 消息队列 | 生产者-消费者间传递对象 | Thrift/FlatBuffer | > **关键认知**:序列化解决了对象生命周期与程序运行周期绑定的问题,实现了 $ \text{内存对象} \xrightarrow{\text{序列化}} \text{持久态数据} \xrightarrow{\text{反序列化}} \text{内存对象} $ 的闭环[^5]。
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