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【基础篇-消息队列】——如何通过网络传输结构化的数据（序列化与反序列化）

news 2025/6/26 19:53:56

一、引入前提

在 TCP 的连接上，它传输数据的基本形式就是二进制流，也就是一段一段的 1 和 0。在一般编程语言或者网络框架提供的 API 中，传输数据的基本形式是字节，也就是 Byte。一个字节就是 8 个二进制位，8 个 Bit，所以在这里，二进制流和字节流本质上是一样的。
那对于我们编写的程序来说，它需要通过网络传输的数据是什么形式的呢？是结构化的数据，比如，一条命令、一段文本或者是一条消息。对应到我们写的代码中，这些结构化的数据是什么？这些都可以用一个类（Class）或者一个结构体（Struct）来表示。
那显然，要想使用网络框架的 API 来传输结构化的数据，必须得先实现结构化的数据与字节流之间的双向转换。这种将结构化数据转换成字节流的过程，我们称为序列化，反过来转换，就是反序列化。
序列化的用途除了用于在网络上传输数据以外，另外的一个重要用途是，将结构化数据保存在文件中，因为在文件内保存数据的形式也是二进制序列，和网络传输过程中的数据是一样的，所以序列化同样适用于将结构化数据保存在文件中。
很多处理海量数据的场景中，都需要将对象序列化后，把它们暂时从内存转移到磁盘中，等需要用的时候，再把数据从磁盘中读取出来，反序列化成对象来使用，这样不仅可以长期保存不丢失数据，而且可以节省有限的内存空间。

二、选择哪种序列化实现

如果说，只是实现序列化和反序列的功能，并不难，方法也有很多，比如我们最常使用的，把一个对象转换成字符串并打印出来，这其实就是一种序列化的实现，这个字符串只要转成字节序列，就可以在网络上传输或者保存在文件中了。
但是，你千万不要在你的程序中这么用，这种实现的方式仅仅只是能用而已，绝不是一个好的选择。
有很多通用的序列化实现，我们可以直接拿来使用。Java 和 Go 语言都内置了序列化实现，也有一些流行的开源序列化实现，比如，Google 的 Protobuf、Kryo、Hessian 等；此外，像 JSON、XML 这些标准的数据格式，也可以作为一种序列化实现来使用。
当然，我们也可以自己来实现私有的序列化实现。