FST

本文介绍 FST 序列化

1 介绍

FST序列化全称是Fast Serialization,它是对Java序列化的替换实现。既然前文中提到Java序列化的两点严重不足,在FST中得到了较大的改善,FST的特征如下:

  1. 比JDK提供的序列化提升了10倍,体积也减少 3-4 倍多
  2. 支持堆外Maps,和堆外Maps的持久化
  3. 支持序列化为JSON

2 使用方式

2.1 添加依赖

<dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.apache.dubbo.extensions</groupId>
      <artifactId>dubbo-serialization-fst</artifactId>
      <version>3.3.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>de.ruedigermoeller</groupId>
        <artifactId>fst</artifactId>
        <version>3.0.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

2.2 配置启用

# application.yml (Spring Boot)
dubbo:
 protocol:
   serialization: fst

# dubbo.properties
dubbo.protocol.serialization=fst

# or
dubbo.consumer.serialization=fst

# or
dubbo.reference.com.demo.DemoService.serialization=fst

<dubbo:protocol serialization="fst" />

        <!-- or -->
<dubbo:consumer serialization="fst" />

        <!-- or -->
<dubbo:reference interface="xxx" serialization="fst" />

3 注册被序列化类

要让Kryo和FST完全发挥出高性能,最好将那些需要被序列化的类注册到dubbo系统中,实现如下

回调接口

public class SerializationOptimizerImpl implements SerializationOptimizer {

    public Collection<Class> getSerializableClasses() {
        List<Class> classes = new LinkedList<Class>();
        classes.add(BidRequest.class);
        classes.add(BidResponse.class);
        classes.add(Device.class);
        classes.add(Geo.class);
        classes.add(Impression.class);
        classes.add(SeatBid.class);
        return classes;
    }
}

然后在XML配置中添加:

<dubbo:protocol name="dubbo" serialization="kryo" optimizer="org.apache.dubbo.demo.SerializationOptimizerImpl"/>

在注册这些类后,序列化的性能可能被大大提升,特别针对小数量的嵌套对象的时候。

当然,在对一个类做序列化的时候,可能还级联引用到很多类,比如Java集合类。

针对这种情况,我们已经自动将JDK中的常用类进行了注册,所以你不需要重复注册它们(当然你重复注册了也没有任何影响)。

包括

GregorianCalendar
InvocationHandler
BigDecimal
BigInteger
Pattern
BitSet
URI
UUID
HashMap
ArrayList
LinkedList
HashSet
TreeSet
Hashtable
Date
Calendar
ConcurrentHashMap
SimpleDateFormat
Vector
BitSet
StringBuffer
StringBuilder
Object
Object[]
String[]
byte[]
char[]
int[]
float[]
double[]

由于注册被序列化的类仅仅是出于性能优化的目的,所以即使你忘记注册某些类也没有关系。

事实上,即使不注册任何类,Kryo和FST的性能依然普遍优于hessian和dubbo序列化。

当然,有人可能会问为什么不用配置文件来注册这些类?这是因为要注册的类往往数量较多,导致配置文件冗长;而且在没有好的IDE支持的情况下,配置文件的编写和重构都比java类麻烦得多;最后,这些注册的类一般是不需要在项目编译打包后还需要做动态修改的。

另外,有人也会觉得手工注册被序列化的类是一种相对繁琐的工作,是不是可以用annotation来标注,然后系统来自动发现并注册。但这里annotation的局限是,它只能用来标注你可以修改的类,而很多序列化中引用的类很可能是你没法做修改的(比如第三方库或者JDK系统类或者其他项目的类)。另外,添加annotation毕竟稍微的“污染”了一下代码,使应用代码对框架增加了一点点的依赖性。

除了annotation,我们还可以考虑用其它方式来自动注册被序列化的类,例如扫描类路径,自动发现实现Serializable接口(甚至包括Externalizable)的类并将它们注册。当然,我们知道类路径上能找到Serializable类可能是非常多的,所以也可以考虑用package前缀之类来一定程度限定扫描范围。

当然,在自动注册机制中,特别需要考虑如何保证服务提供端和消费端都以同样的顺序(或者ID)来注册类,避免错位,毕竟两端可被发现然后注册的类的数量可能都是不一样的。

无参构造函数和Serializable接口

如果被序列化的类中不包含无参的构造函数,则在Kryo的序列化中,性能将会大打折扣,因为此时我们在底层将用Java的序列化来透明的取代Kryo序列化。所以,尽可能为每一个被序列化的类添加无参构造函数是一种最佳实践(当然一个java类如果不自定义构造函数,默认就有无参构造函数)。

另外,Kryo和FST本来都不需要被序列化的类实现Serializable接口,但我们还是建议每个被序列化类都去实现它,因为这样可以保持和Java序列化以及dubbo序列化的兼容性,另外也使我们未来采用上述某些自动注册机制带来可能。

最后修改 September 13, 2024: Refactor website structure (#2860) (1a4b998f54)