认识达内从这里开始

http编程是程序员在学习web前端编程开发技术的时候需要重点掌握的编程技术知识之一，而今天我们就通过案例分析来了解一下，http编程中序列化与零拷贝都有哪些特点。

一、序列化

JSON

Json进行序列化的额外空间开销比较大，对于大数据量的应用意味着更大的内存和磁盘开销

Json没有类型，像Java这种强类型语言，需要通过反射统一解决，所以性能不会太好

如果RPC框架选用Json序列化，服务之前传递的数据量要相对较小，否则会严重影响性能

Hessian

Hessian是动态类型、二进制、紧凑的，性能要比Json序列化高很多，并且生成的字节数也更小

相对于Json有非常好的兼容性和稳定性，所以Hessian更适合做RPC序列化协议

不支持Linked系列，LinkedHashMap，LinkedHashSet

Byte/Short反序列化时会变成Integer

Protobuf

序列化后的体积会比Json、Hessian小很多

IDL能清晰描述语义，保证应用程序之间的类型不会丢失

序列化/反序列化速度很快，无需通过反射获取类型

消息格式升级和兼容不错，可以做到向后兼容

Protostuff无需依赖IDL文件，可以直接对Java对象进行序列化操作，效率上和Protobuf差不多，生成的二进制格式和Protobuf完全相同，是一个Java版本的Protobuf序列化框架，但是也有不支持的情况

不支持null

不支持单纯的Map，List集合对象，需要包在对象里面

二、零拷贝

系统内核处理IO操作分为两个阶段——等待数据和拷贝数据

等待数据，系统内核等待网卡接收到数据后，将数据写入内核

拷贝数据，系统内核获取到数据后，将数据拷贝到用户进程空间中

读写操作

应用集成的每一次写操作，都会把数据写到用户空间的缓冲区中，再由CPU将数据拷贝到系统内核的缓冲区中，之后再由DMA将这份数据拷贝到网卡中，后由网卡发送出去

可以看到，一次写操作数据需要拷贝两次才能通过网卡发送出去，用户进程的读操作与写操作流程完全相反，数据同样会拷贝两次才能让应用程序读取到数据

应用进程的一次完整读写操作，都需要在用户空间与内核空间中来回拷贝，并且每次拷贝都需要CPU进行一次上下文切换(由用户进程切换到系统内核)，这样很浪费CPU和性能

零拷贝

如何做到零拷贝

如果用户空间和内核空间都将数据写到一个地方，就不需要拷贝了，比如虚拟内存

Netty零拷贝

Netty的零拷贝主要针对于用户空间，偏向于数据操作的优化

传输过程中，RPC可能会把完整数据包拆分成好几个数据包，而对于数据包的分割和合并，是在用户空间完成的

在处理数据包的分割和合并时，也涉及到数据拷贝操作，Netty零拷贝就是为了解决这个问题，在用户空间对数据操作进行优化

Netty是如何对数据操作进行优化的

Netty提供了CompositeByteBuf类，它可以将多个ByteBuf合并为一个逻辑上的ByteBuf，避免各个ByteBuf之间的拷贝

ByteBuf支持slice操作，因此可以将ByteBuf分解为多个共享同一个存储区域的ByteBuf，避免内存拷贝

通过wrap操作，可以将byte[]数组、ByteBuf、ByteBuffer等包装成一个NettyByteBuf对象，进而避免拷贝操作

Netty框架中很多内部的ChannelHandler实现类，都是通过CompositeByteBuf、slice、wrap操作来处理TCP传输中的拆包和粘包问题

Netty如何解决用户空间和内核空间之间的数据拷贝问题

Netty的ByteBuffer可以采用DirectBuffers，使用对外直接内存进行Socket的读写操作，与虚拟内存实现效果是一样的

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