Golang 序列化方式及对比
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Golang 序列化的方式：
- Binary
- Gob
- JSON
- Protobuf
一. Binary
// OK
type Message struct {
Id uint64
Size uint64
}
// Wrong
/*type Message struct {
Id int
Size int
Data string
}*/
func BinaryRW() {
m1 := Message{1, 1024}
buf := new(bytes.Buffer)
if err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, m1); err != nil {
log.Fatal("binary write error:", err)
}
var m2 Message
if err := binary.Read(buf, binary.LittleEndian, &m2); err != nil {
log.Fatal("binary read error:", err)
}
}
注意： 如果字段中有不确定大小的类型，如 int，slice，string 等，则会报错。
binary write error:binary.Write: invalid type main.Message
下面是binary.Write的函数说明：
// Data must be a fixed-size value or a slice of fixed-size values.
func Write(w io.Writer, order ByteOrder, data interface{}) error {
解决办法：
- int 换成 int32 等固定大小的类型
- slice 换成类似 [8]byte 这种固定大小
- 选择其他序列化方式
二. Gob
针对 binary 不能直接使用 string 和 slice 问题，可以使用 gob。
type Message2 struct {
Id uint64
Size uint64
Data string
}
func GobEncodeDecode() {
m1 := Message2{2, 1024, "gob"}
var buf bytes.Buffer
enc := gob.NewEncoder(&buf)
dec := gob.NewDecoder(&buf)
if err := enc.Encode(m1); err != nil {
log.Fatal("encode error:", err)
}
var m2 Message2
if err := dec.Decode(&m2); err != nil {
log.Fatal("decode error:", err)
}
}
三. JSON
还可以使用 json 传递数据
type Message2 struct {
Id uint64 `json:"id"`
Size uint64 `json:"size"`
Data string `json:"data"`
}
func JsonEncodeDecode() {
m1 := Message2{3, 1024, "json"}
var buf []byte
var err error
if buf, err = json.Marshal(m1); err != nil {
log.Fatal("json marshal error:", err)
}
var m2 Message2
if err = json.Unmarshal(buf, &m2); err != nil {
log.Fatal("json unmarshal error:", err)
}
}
四. Protobuf
当然，还可以使用 protobuf 来序列化.
test.proto
syntax = "proto2";
package example;
message Message {
required uint64 id = 1;
required uint64 size = 2;
required string data = 3;
}
func ProtoEncodeDecode() {
m1 := &example.Message{
Id: proto.Uint64(4),
Size: proto.Uint64(1024),
Data: proto.String("proto"),
}
buf, err := proto.Marshal(m1)
if err != nil {
log.Fatal("proto marshal error:", err)
}
var m2 example.Message
if err = proto.Unmarshal(buf, &m2); err != nil {
log.Fatal("proto unmarshal error:", err)
}
fmt.Println(m2.GetId(), m2.GetSize(), m2.GetData())
}
五. BenchMark 对比
现在来对比下这几种序列化方式的性能。
目录结构：
$ tree serialize
serialize
├── serialize.go
├── serialize_test.go
└── example
├── test.pb.go
└── test.proto
serialize.go
package serialize
import (
"bytes"
"encoding/binary"
"encoding/gob"
"encoding/json"
"log"
"serialize/example"
"github.com/golang/protobuf/proto"
)
type Message struct {
Id uint64
Size uint64
}
type Message2 struct {
Id uint64 `json:"id"`
Size uint64 `json:"size"`
Data string `json:"data"`
}
func BinaryRW() {
m1 := Message{1, 1024}
buf := new(bytes.Buffer)
if err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, m1); err != nil {
log.Fatal("binary write error:", err)
}
var m2 Message
if err := binary.Read(buf, binary.LittleEndian, &m2); err != nil {
log.Fatal("binary read error:", err)
}
}
func GobEncodeDecode() {
m1 := Message2{2, 1024, "gob"}
var buf bytes.Buffer
enc := gob.NewEncoder(&buf)
dec := gob.NewDecoder(&buf)
if err := enc.Encode(m1); err != nil {
log.Fatal("encode error:", err)
}
var m2 Message2
if err := dec.Decode(&m2); err != nil {
log.Fatal("decode error:", err)
}
}
func JsonEncodeDecode() {
m1 := Message2{3, 1024, "json"}
var buf []byte
var err error
if buf, err = json.Marshal(m1); err != nil {
log.Fatal("json marshal error:", err)
}
var m2 Message2
if err = json.Unmarshal(buf, &m2); err != nil {
log.Fatal("json unmarshal error:", err)
}
}
func ProtoEncodeDecode() {
m1 := &example.Message{
Id: proto.Uint64(4),
Size: proto.Uint64(1024),
Data: proto.String("proto"),
}
buf, err := proto.Marshal(m1)
if err != nil {
log.Fatal("proto marshal error:", err)
}
var m2 example.Message
if err = proto.Unmarshal(buf, &m2); err != nil {
log.Fatal("proto unmarshal error:", err)
}
}
serialize_test.go
package serialize
import (
"testing"
)
func BenchmarkBinaryRW(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
BinaryRW()
}
}
func BenchmarkGobEncodeDecode(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
GobEncodeDecode()
}
}
func BenchmarkJsonEncodeDecode(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
JsonEncodeDecode()
}
}
func BenchmarkProtoEncodeDecode(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
ProtoEncodeDecode()
}
}
BenchmarkBinaryRW-4 2000000 609 ns/op
BenchmarkGobEncodeDecode-4 100000 23689 ns/op
BenchmarkJsonEncodeDecode-4 1000000 1889 ns/op
BenchmarkProtoEncodeDecode-4 2000000 778 ns/op
PASS
ok serialize 8.722s
| 方式 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| binary | 性能高 | 不支持不确定大小类型 int、slice、string |
| gob | 支持多种类型 | 性能低 |
| json | 支持多种类型 | 性能低于 binary 和 protobuf |
| protobuf | 支持多种类型，性能高 | 需要单独存放结构，如果结构变动需要重新生成 .pb.go 文件 |
写在最后
注意： 网络传输上面类似数据时，记得要考虑粘包问题。
