Fastjson介绍
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| 序列化时间 |
反序列化时间 |
大小 |
压缩后大小 |
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| java序列化 |
8654 |
43787 |
889 |
541 |
| hessian |
6725 |
10460 |
501 |
313 |
| protobuf |
2964 |
1745 |
239 |
149 |
| thrift |
3177 |
1949 |
349 |
197 |
| avro |
3520 |
1948 |
221 |
133 |
| json-lib |
45788 |
149741 |
485 |
263 |
| jackson |
3052 |
4161 |
503 |
271 |
| fastjson |
2595 |
1472 |
468 |
251 |
这是一个468bytes的JSONBytes测试，从测试结果来看，无论序列化和反序列化，Fastjson超越了protobuf，可以当之无愧fast!它比javadeserialize快超过30多倍，比json-lib快100倍。由于Fastjson的存在，你可以放心使用json统一协议，达到文本协议的可维护性，二进制协议的性能。
JSON处理主要包括两个部分，serialize和deserialize。serialize就是把Java对象变成JSONString或者JSONBytes。Deserialize是把JSONString或者JsonBytes变成java对象。其实这个过程有些JSON库是分三部分的，jsonstring <－->json tree <－->java object。Fastjson也支持这种转换方式，但是这种转换方式因为有多余的步骤，性能不好，不推荐使用。
为什么Fastjson能够做到这么快？
一、Fastjson中Serialzie的优化实现
1、自行编写类似StringBuilder的工具类SerializeWriter。
把java对象序列化成json文本，是不可能使用字符串直接拼接的，因为这样性能很差。比字符串拼接更好的办法是使用java.lang.StringBuilder。StringBuilder虽然速度很好了，但还能够进一步提升性能的，fastjson中提供了一个类似StringBuilder的类com.alibaba.fastjson.serializer.SerializeWriter。
SerializeWriter提供一些针对性的方法减少数组越界检查。例如publicvoid writeIntAndChar(int i,char c) {}，这样的方法一次性把两个值写到buf中去，能够减少一次越界检查。目前SerializeWriter还有一些关键的方法能够减少越界检查的，我还没实现。也就是说，如果实现了，能够进一步提升serialize的性能。
2、使用ThreadLocal来缓存buf。
这个办法能够减少对象分配和gc，从而提升性能。SerializeWriter中包含了一个char[]buf，每序列化一次，都要做一次分配，使用ThreadLocal优化，能够提升性能。
3、使用asm避免反射
获取javabean的属性值，需要调用反射，fastjson引入了asm的来避免反射导致的开销。fastjson内置的asm是基于objectwebasm 3.3.1改造的，只保留必要的部分，fastjsonasm部分不到1000行代码，引入了asm的同时不导致大小变大太多。
4、使用一个特殊的IdentityHashMap优化性能。
fastjson对每种类型使用一种serializer，于是就存在class-> JavaBeanSerizlier的映射。fastjson使用IdentityHashMap而不是HashMap，避免equals操作。我们知道HashMap的算法的transfer操作，并发时可能导致死循环，但是ConcurrentHashMap比HashMap系列会慢，因为其使用volatile和lock。fastjson自己实现了一个特别的IdentityHashMap，去掉transfer操作的IdentityHashMap，能够在并发时工作，但是不会导致死循环。
5、缺省启用sort field输出
json的object是一种key/value结构，正常的hashmap是无序的，fastjson缺省是排序输出的，这是为deserialize优化做准备。
6、集成jdk实现的一些优化算法
在优化fastjson的过程中，参考了jdk内部实现的算法，比如intto char[]算法等等。
二、fastjson的deserializer的主要优化算法
deserializer也称为parser或者decoder，fastjson在这方面投入的优化精力最多。
1、读取token基于预测。
所有的parser基本上都需要做词法处理，json也不例外。fastjson词法处理的时候，使用了基于预测的优化算法。比如key之后，最大的可能是冒号":"，value之后，可能是有两个，逗号","或者右括号"}"。在com.alibaba.fastjson.parser.JSONScanner中提供了这样的方法：
Java代码
1.publicvoidnextToken(intexpect){
2.for(;;){
3.switch(expect){
4.caseJSONToken.COMMA://
5.if(ch==','){
6.token=JSONToken.COMMA;
7.ch=buf[++bp];
8.return;
9.}
10.
11.if(ch=='}'){
12.token=JSONToken.RBRACE;
13.ch=buf[++bp];
14.return;
15.}
16.
17.if(ch==']'){
18.token=JSONToken.RBRACKET;
19.ch=buf[++bp];
20.return;
21.}
22.
23.if(ch==EOI){
24.token=JSONToken.EOF;
25.return;
26.}
27.break;
28.//......
29.}
30.}
从上面摘抄下来的代码看，基于预测能够做更少的处理就能够读取到token。
2、sort field fast match算法
fastjson的serialize是按照key的顺序进行的，于是fastjson做deserializer时候，采用一种优化算法，就是假设key/value的内容是有序的，读取的时候只需要做key的匹配，而不需要把key从输入中读取出来。通过这个优化，使得fastjson在处理json文本的时候，少读取超过50%的token，这个是一个十分关键的优化算法。基于这个算法，使用asm实现，性能提升十分明显，超过300％的性能提升。
Java代码
1.{"id":123,"name":"魏加流","salary":56789.79}
2.------------------------
在上面例子看，虚线标注的三个部分是key，如果key_id、key_name、key_salary这三个key是顺序的，就可以做优化处理，这三个key不需要被读取出来，只需要比较就可以了。
这种算法分两种模式，一种是快速模式，一种是常规模式。快速模式是假定key是顺序的，能快速处理，如果发现不能够快速处理，则退回常规模式。保证性能的同时，不会影响功能。
在这个例子中，常规模式需要处理13个token，快速模式只需要处理6个token。
实现sortfield fast match算法的代码在这个类[com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.ASMDeserializerFactory|http://code.alibabatech.com/svn/fastjson/trunk/fastjson/src/main/java/com/alibaba/fastjson/parser/deserializer/ASMDeserializerFactory.java]，是使用asm针对每种类型的VO动态创建一个类实现的。
这里是有一个用于演示sortfield fast match算法的代码：
http://code.alibabatech.com/svn/fastjson/trunk/fastjson/src/test/java/data/media/ImageDeserializer.java
Java代码
1.//用于快速匹配的每个字段的前缀
2.char[]size_=""size":".toCharArray();
3.char[]uri_=""uri":".toCharArray();
4.char[]titile_=""title":".toCharArray();
5.char[]width_=""width":".toCharArray();
6.char[]height_=""height":".toCharArray();
7.
8.//保存parse开始时的lexer状态信息
9.intmark=lexer.getBufferPosition();
10.charmark_ch=lexer.getCurrent();
11.intmark_token=lexer.token();
12.
13.intheight=lexer.scanFieldInt(height_);
14.if(lexer.matchStat==JSONScanner.NOT_MATCH){
15.//退出快速模式,进入常规模式
16.lexer.reset(mark,mark_ch,mark_token);
17.return(T)super.deserialze(parser,clazz);
18.}
19.
20.Stringvalue=lexer.scanFieldString(size_);
21.if(lexer.matchStat==JSONScanner.NOT_MATCH){
22.//退出快速模式,进入常规模式
23.lexer.reset(mark,mark_token);
24.return(T)super.deserialze(parser,clazz);
25.}
26.Sizesize=Size.valueOf(value);
27.
28.//......
29.
30.//batchset
31.Imageimage=newImage();
32.image.setSize(size);
33.image.setUri(uri);
34.image.setTitle(title);
35.image.setWidth(width);
36.image.setHeight(height);
37.
38.return(T)image;
3、使用asm避免反射
deserialize的时候，会使用asm来构造对象，并且做batchset，也就是说合并连续调用多个setter方法，而不是分散调用，这个能够提升性能。
4、对utf-8的json bytes，针对性使用优化的版本来转换编码。
这个类是com.alibaba.fastjson.util.UTF8Decoder，来源于JDK中的UTF8Decoder，但是它使用ThreadLocalCache Buffer，避免转换时分配char[]的开销。
ThreadLocal Cache的实现是这个类com.alibaba.fastjson.util.ThreadLocalCache。第一次1k，如果不够，会增长，最多增长到128k。
Java代码
1.//代码摘抄自com.alibaba.fastjson.JSON
2.publicstaticfinal<T>TparSEObject(byte[]input,intoff,intlen,CharsetDecodercharsetDecoder,Typeclazz,
3.Feature...features){
4.charsetDecoder.reset();
5.
6.intscaleLength=(int)(len*(double)charsetDecoder.maxCharsPerByte());
7.char[]chars=ThreadLocalCache.getChars(scaleLength);//使用ThreadLocalCache，避免频繁分配内存
8.
9.ByteBufferbyteBuf=ByteBuffer.wrap(input,off,len);
10.CharBuffercharByte=CharBuffer.wrap(chars);
11.IOUtils.decode(charsetDecoder,byteBuf,charByte);
12.
13.intposition=charByte.position();
14.
15.return(T)parSEObject(chars,position,clazz,features);
16.}
5、symbolTable算法。
我们看xml或者javac的parser实现，经常会看到有一个这样的东西symboltable，它就是把一些经常使用的关键字缓存起来，在遍历char[]的时候，同时把hash计算好，通过这个hash值在hashtable中来获取缓存好的symbol，避免创建新的字符串对象。这种优化在fastjson里面用在key的读取，以及enumvalue的读取。这是也是parse性能优化的关键算法之一。
以下是摘抄自JSONScanner类中的代码，这段代码用于读取类型为enum的value。
Java代码
1.inthash=0;
2.for(;;){
3.ch=buf[index++];
4.if(ch=='"'){
5.bp=index;
6.this.ch=ch=buf[bp];
7.strVal=symbolTable.addSymbol(buf,start,index-start-1,hash);//通过symbolTable来获得缓存好的symbol，包括fieldName、enumValue
8.break;
9.}
10.
11.hash=31*hash+ch;//在tokenscan的过程中计算好hash
12.
13.//......
14.}
我们能用fastjson来作什么？
1、替换其他所有的json库，java世界里没有其他的json库能够和fastjson可相比了。
2、使用fastjson的序列化和反序列化替换javaserialize，javaserialize不单性能慢，而且体制大。
3、使用fastjson替换hessian，json协议和hessian协议大小差不多一样，而且fastjson性能优越，10倍于hessian
4、把fastjson用于memached缓存对象数据。
如何获得fastjson
官方网站
Fastjson是开源的，基于Apache 2.0协议。你可以在官方网站了解最新信息。
http://code.alibabatech.com/wiki/display/FastJSON/Home
maven用户
* Maven仓库http://code.alibabatech.com/mvn/releases/
{code}
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>
{code}
Downlaods http://www.oschina.net/p/fastjson
（编辑：李大同）
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