关于网络传输中(Json和Protobuf)数据的序列化和反序列化的想法和尝试

高分请问下,关于网络传输中(Json和Protobuf)数据的序列化和反序列化的想法和尝试
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钢铁不是铁

2024-11-04 01:30:41

在探索网络传输中的数据序列化与反序列化技术时,Json与Protobuf成为两种广为采用的方法。Json因其直观性与简易性在开发中显得尤为突出,几乎无需额外的数据结构便能解析出所需信息,且数据内容易于识别。然而,这种简洁性亦带来了一定的缺点——文件体积相对较大,并且其大小与代码规范及数据类型紧密相关。比如,小明在ClassA中定义的变量“Zhegebianliangmingyoudianchang”(意为“这个二分量有电的点”),数值为100。在序列化后,数据呈现为“Zhegebianliangmingyoudianchang:100”。对于数据大小的影响,假设值为100,需要3个字符存储;若值为10000,需要4个字节,尽管在实际项目中这种值通常较小,但基于字符串的序列化方式依然可能造成浪费。为解决此问题,可以采用varint算法,此算法通过在每个字节的最高位作为标记位,来压缩数据大小。

对比之下,Protobuf具有显著优势,其序列化后的数据量更小。这是由于服务端与客户端各自配置字典,以解析接收数据,从而在数据量上较Json大为减少。特别是在移动应用中,频繁或大量数据的序列化与反序列化,数据包大小的控制尤为重要,以避免网络不稳定导致的用户体验降低。此外,Protobuf利用varint算法进行数据压缩,以实现数据大小与实际值动态相关,进一步减少内存占用。例如,对于一个int值为1的序列化,其二进制表示为“00000001”,按varint算法处理后为“00000001”,仅占用1个字节,而实际只使用了该字节的低7位。

综上,Json与Protobuf各有其长处与局限性。在实际网络请求中,开发者需要根据具体需求选择合适的序列化与反序列化技术。为了简化前后端开发流程,实现数据高效传输,一种极简配置的序列化与反序列化方法被引入。该方法定义了数据格式,要求字典、数组、对象等元素遵循特定规则,允许灵活扩展自定义类型。通过这种配置方式,不仅大大减少了代码量,同时实现了数据量的优化,节省了内存使用。

为了验证这一方法的可行性和效率,已设计并实现了相应的测试代码与数据。通过对比实际应用中的序列化与反序列化效果,可以进一步优化序列化格式,以满足不同应用场景的需求。值得注意的是,该序列化格式支持自定义类型,允许开发者根据实际需求添加符号序列化与反序列化操作。同时,引入数据定长标记功能,能够进一步减少序列化时的额外数据长度标记,简化前后端的维护工作。

为了方便参考与学习,已将相关代码上传至GitHub平台。这一工具不仅简化了请求的编码与解码过程,降低了前后端维护成本,还适应了各种数据传输场景,尤其适用于数据量较小的请求。通过这种高效的数据传输方式,开发者能够实现资源的更合理利用,优化应用性能与用户体验。