关于fastjson序列化部分源码解析

Json 前端之家
前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了关于fastjson序列化部分源码解析，前端之家小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

关于fastjson 的使用：

转载地址：http://www.iteye.com/topic/1098058

首先可以了解下fastjson序列化的实现过程：

从javaeye上看到了阿里一位人士写的fastjson，特别是其中如何将java对象序列化成json字符串这段。笔者比较关注，因为在笔者的项目中就用了一个json序列化器(造的轮子)。就下载下来看了一看，先不说和笔者所用的轮子有何区别，单就用了一个简单的测试器，来测试一下两者的处理速度。测试代码就不贴了，简单地说下测试结果。在jvm充分优化的情况下（for循环执行了很多次之后）,笔者所使用的java序列化器处理速度不是很均匀，在结尾有短暂的变化（可能与虚拟机回收有关系）；而fastjson在后面的处理过程当中，一般很均匀（后来发现与使用的buf分配方式有关）。最主要的区别莫在于，fastjson的速度那是不能对比了。
经过分析源码之后，发现fastjson在处理json优化上面还是下了很大的工夫的。笔者准备从以下几个方面对fastjson作一个简单的解析，也让使用fastjson的同学对fastjson有一个简单的认识。
1 总体分析 分析json序列化的总体思路和解析过程
2 性能分析A 针对字符生产部分(即outWriter)对不同类型数据的处理和与性能相关处理部分
3 性别分析B 针对序列化过程部分(即objectSerializer)对不同类型的序列化过程处理和与性能相关处理部分
4 对象解析分析 对javaBean解析部分和针对字段输出部分的处理和解析
源码分析基于1.0.5版本。

总体分析，首先上图，即fastjson的总体处理思想，其实也是所有json序列化器需要考虑的问题。

在这里，需要考虑的主要有两个部分，一是临时保存在序列化过程中用于储存数据的容器，二是处理对象序列化的序列化器。
在fastjson中，保存数据的容器使用了wirter，字符输出流，而且是自实现的一个字符输出流。相对原来的writer，追加了很多需要输出的信息的实现，比如输出一个字符串，输出一个字符，输出一个long类型数据等。而处理对象序列化的序列化器，而使用了责任链模式和工厂模式，将不同类型的java对象分散到不同的序列化器当中。而每个序列化器只处理与自身类型相对应的数据信息，这样就避免了在处理时，各种情况交织在一块，逻辑混乱的问题。
下面就源码本身作一个分析，其中结合两个部分进行分析。

代码分析部分

首先，将一个对象序列化json字符串调用的是JSON对象的toJSONString方法，这里调用的是无参数方法。(注：本文不分析采用vistor实现json序列化代码的部分)。具体代码如下所示：

第一行，新产生的一个数据保存器，储存在序列化过程中产生的数据；第二行，产生统一的json序列化器，其中使用了outWriter，此类即json序列化的统一处理器；第三行，调用序列化方法开始序列化对象，以产生json字符串信息；第四行，返回已经储存的json信息。

Java代码
  1. SerializeWriterout=newSerializeWriter();
  2. JSONSerializerserializer=newJSONSerializer(out);
  3. serializer.write(object);
  4. returnout.toString();

数据保存器(序列化输出容器)

SerializeWriter是一个用于储存在序列化过程中产生的数据信息，它与jdk中的StringBuiler有着类似的功能，即将不同的数据填充到此容器中。之所以不使用StringBuilder的原因之一在于StringBuilder没有提供一些特别为性能优化的方法，并且StringBuilder在处理过程中增加了多余的操作（如新分配对象）。该容器的主要功能就是接收不同的数据，并将这些数据存储到该内部的一个字符数组当中，同时记录字符总数。
既然充当了一个数据输出的角色，那么就可以往其中输入任何的数据，包括int,byte,short等基本类型和对应的包装类型，也包括日期数据，以及经常使用的字符串数据等。对于在这些数据类型之外的其它类型，由于json的特殊结构，所有的高级类型均可以转化于这些基础类型的组织体，所以不需要再针对高级类型作处理了（这些是序列化器应该考虑的问题）。

首先对SerializeWriter的方法（输出和追加）作一个预览：

方法总共可以分五个部分，第一个部分是针对writer基本功能一个扩展，即支持输出int,字符，以及字符数组，追加字符数组（包括字符串）等；第二个部分提供了写整形和长整形的基本方法；第三个部分是提供写基本数据类型数组的支持；第四个部分是提供写一个数字+一个字符的形式，比如数据+［,\],}]这种格式；第五个部分是提供写数据串，主是是针对字符串追加双引号或单引号（以支持标准json)。publicvoidwrite(intc)

  • charc)
  • charc[],intoff,85); font-weight:bold">intlen)
  • voidwrite(Stringstr,85); font-weight:bold">publicSerializeWriterappend(CharSequencecsq)
  • publicSerializeWriterappend(CharSequencecsq,85); font-weight:bold">intstart,85); font-weight:bold">intend)
  • publicSerializeWriterappend(
  • voidwriteInt(inti)
  • voidwriteLong(longi)
  • voidwriteBooleanArray(boolean[]array)
  • voidwriteShortArray(short[]array)
  • voidwriteByteArray(byte[]array)
  • voidwriteIntArray(int[]array)
  • voidwriteIntArray(Integer[]array)
  • voidwriteLongArray(long[]array)
  • voidwriteIntAndChar(inti,85); font-weight:bold">voidwriteLongAndChar(longi,85); font-weight:bold">voidwriteStringWithDoubleQuote(Stringtext)
  • voidwriteKeyWithDoubleQuote(Stringtext)
  • voidwriteStringWithSingleQuote(Stringtext)
  • voidwriteStringArray(String[]array)
  • voidwriteKeyWithSingleQuote(Stringtext)
  • voidwriteKeyWithDoubleQuoteIfHashSpecial(Stringtext)
  • voidwriteKeyWithSingleQuoteIfHashSpecial(Stringtext)

    • 五个部分的方法，每个部分都有其特殊的作用和意义，针对最常用的数字和字符串作了特别的对待。

    在实现上面，SerializeWriter使用了一个内部的字符数组作为数据的储存器，同时使用了一个计数器计算当前存储的字符量。既然使用了字符数组，那么肯定有相关的操作，如字符扩容等。整个写数据的过程，其实就是往这个字符数组追加数据的过程，需要考虑只是如何追加数据的问题，即上面所列出的这么多些方法。在最终写完数据之后，即可将这个字符数组转为我们所需要的字符串了。

    对象序列化入口

    JsonSerializer，准备地讲，这个类不应该叫这个名字，因为它与其它的对象序列化器相混淆了。这只是一个提供对象序列化的一个入口；同时，它持有所有具体负责对象序列化工作类的引用。将这些序列化器集中起来，需要用到哪个对象序列化器时，就取出这个序列化器，并调用相应的序列化方法。
    既然是对象序列化入口，它就需要关注两个事情。一是我们究竟有哪些序列化器可以使用，二是对于一个对象，应该使用哪一个序列化器来进行工作。对于这两个问题，JsonSerializer内部持有一个JSONSerializerMap的属性，即表示应该序列化的对象类型和对应的序列化器的一个映射。我们来看默认的构造方法，它使用了默认的全局对象类型和对象序列化器映射：

    Java代码 publicJSONSerializer(SerializeWriterout){
  • this(out,JSONSerializerMap.getGlobalInstance());
  • }

    • 这时使用了全局的一个对象序列化器映射，    加上后面在getObjectWriter中追加的对象序列化器映射。在整个jsonSerializer中，可以使用的对象序列化器有以下这些：

    put(Boolean.class,BooleanSerializer.instance);
  • put(Byte. put(Short. put(Integer. put(Long. put(Float. put(Double. put(BigDecimal. put(BigInteger. put(String. put(byte[].short[].int[].long[].float[].double[].boolean[]. put(Integer[]. put(String[]. put(Object[]. put(Class. //atomic
  • put(AtomicBoolean. put(AtomicInteger. put(AtomicLong. put(AtomicReference. put(AtomicIntegerArray. put(AtomicLongArray.//jmx
  • put(CompositeData. put(CompositeDataSupport. put(TabularData. put(TabularDataSupport. put(ObjectName. put(SimpleType.//在执行过程中追加部分
  • mapping.put(clazz,MapSerializer.instance);
  • newArraySerializer(compObjectSerializer));
  • newExceptionSerializer(clazz));
  • newJavaBeanSerializer(clazz));

    • 这些序列化器，覆盖了基本数据，字符串类型，日期，以及集合，map，以及javaBean的所有序列化器。因为不存在没有匹配不了的序列化器。既然有个序列化器，就可以执行序列化工作了。即到了序列化入口应该做的工作了。

    Class<?>clazz=object.getClass();

  • ObjectSerializerwriter=getObjectWriter(clazz);
  • writer.write(this,object);

    • 首先获得当前序列化对象所在的类型，再根据类型取得相对应的序列化器，最后使用序列化器进行正式的序列化工作。

    序列化过程

    正如上面所说，进入序列化工作之后，即是针对每一种类型进行序列化处理了。该序列化工作使用了统一的方法，即实现了统一的序列化方法：

    voidwrite(JSONSerializerserializer,Objectobject)throwsIOException

    该方法在抽象类（可以说是接口）ObjectSerializer中定义，即所有的序列化器都继承了此类，并实现了此方法用于处理不同的情形。对于上层调用（如JsonSerializer)，不需要考虑每一个类型的序列化工作是如何实现的，只需要针对不同的类型找到正确的序列化器，进行序列化工作即可。

    对于一个序列化器，通常的工作，是首先取得当前的数据储存容器，然后根据不同的对象类型，将对象输出到outWriter中即可。比如一个序列化实现IntergerSerializer，它的实现如下：


     SerializeWriterout=serializer.getWrier();

  • Integervalue=(Integer)object;
  • out.writeInt(value.intValue());

    • 这 样即完成了一个完整的序列化工作。当然，对于复杂的数据类型，在实现过程中，可能需要递归地调用JsonSerializer的序列化工作，这得归结于如何处理不同的对象类型了。比如处理一个对象集合时，除需要处理集合本身之外，还需要处理集合中的每一个对象，这时又是一个解析过程。由于使用了同一个jsonSerializer，所以在进行数据处理时，输出的数据会按照在解析过程中的顺序，顺序地写入到outWriter中，这样即保证了数据的正确性。

    总结

    整个解析过程，相对来说，比较地简单。因为，这个解析工作从原理上来讲，也并不复杂。困难地在于，如何处理不同的数据类型，以及在处理过程中如何保证处理的效率。这即是fastjson之所以产生的原因。
    本篇从整个结构出发，对fastjson中的json序列化过程有了一个初步的理解，让大家都能够很好地正解fastjson，包括fastjson本身在实现上可能存在的不合理情况。在下一篇中，就效率实现上的两个重要方面（输出效率和解析过程）分别进行解析。


    接上篇，在论述完基本概念和总体思路之后，我们来到整个程序最重要的部分-性能优化。之所以会有fastjson这个项目，主要问题是为了解决性能这一块的问题，将序列化工作提高到一个新的高度。我们提到，性能优化主要有两个方面，一个如何将处理后的数据追加到数据储存器，即outWriter中；二是如何保证处理过程中的速度。
    本篇从第一个性能优化方面来进行解析，主要的工作集中在类SerializeWriter上。

    首先，类的声明，继承了Writer类，实现了输出字符的基本功能，并且提供了拼接数据的基本功能。内部使用了一个buf数组和count来进行计数。这个类的实现结果和StringBuilder的工作模式差不多。但我们说为什么不使用StringBuilder，主要是因为StringBuilder没有针对json序列化提出更加有效率的处理方式，而且单就StringBuilder而言，内部是为了实现字符串拼接而生，因为很自然地使用了更加能够读懂的方式进行处理。相比，serializeWriter单处理json序列化数据传输，功能单一，因此在某些方面更加优化一些。
    在类声明中，这里有一个优化措施(笔者最开始未注意到，经作者指出之后才明白)。即是对buf数组的缓存使用，即在一次处理完毕之后，储存的数据容器并不销毁，而是留在当前线程变量中。以便于在当前线程中再次序列化json时使用。源码如下：

    publicSerializeWriter(){

  • buf=bufLocal.get();//newchar[1024];
  • if(buf==null){
  • buf=newchar[1024];
  • }else{
  • bufLocal.set(null);
  • }
  • }

    • 在初始构造时，会从当前线程变量中取buf数组并设置在对象属性buf中。而在每次序列化完成之后，会通过close方法，将此buf数组再次绑定在线程变量当中，如下所示：

    /**

  • *Closethestream.Thismethoddoesnotreleasethebuffer,sinceitscontentsmightstillberequired.Note:
  • *Invokingthismethodinthisclasswillhavenoeffect.
  • */
  • voidclose(){
  • bufLocal.set(buf);
  • }

    • 当然，buf重新绑定了，肯定计数器count应该置0。这是自然，count是对象属性，每次在新建时，自然会置0。

    在实现过程当中，很多具体的实现是借鉴了StringBuilder的处理模式的，在以下的分析中会说到。

    总体分类

    接上篇而言，我们说outWriter主要实现了五个方面的输出内容。
    1,提供writer的基本功能，输出字符，输出字符串
    2,提供对整形和长整形输出的特殊处理
    3,提供对基本类型数组输出的支持
    4,提供对整形+字符的输出支持
    5,提供对字符串+双（单）引号的输出方式
    五个方面主要体现在不同的作用域。第一个提供了最基本的writer功能，以及在输出字符上最基本的功能，即拼接字符数组（不是字符串）；第二个针对最常用的数字进行处理；第三个，针对基本类型数组类处理；第四个针对在处理集合/数组时，最后一位的特殊处理，联合了输出数字和字符的双重功能，效率上比两个功能的实现原理上更快一些；第四个，针对字符串的特殊处理(主要是特殊字符处理)以及在json中，字符串的引号处理（即在json中，字符串必须以引号引起来）。

    实现思想

    数据输出最后都变成了拼接字符的功能，即将各种类型的数据转化为字符数组的形式，然后将字符数组拼接到buf数组当中。这中间主要逻辑如下：
    1 对象转化为字符数组
    2 准备装载空间，以容纳数据
    2.1 计数器增加
    2.2 扩容，字符数组扩容
    3 装载数据
    4 计数器计数最新的容量，完成处理
    这里面主要涉及到一个buf数组扩容的概念，其使用的扩容函数expandCapacity其内部实现和StringBuilder中一样。即（当前容量 + 1）* 2，具体可以见相应函数或StringBuilder.ensureCapacityImpl函数。

    实现解析

    基本功能
    基本功能有以下几个函数：

    charc)

    其中第一个函数，可以忽略，可以理解为实现writer中的writ(int)方法，在具体应用时未用到此方法。第2个方法和第7个方法为写单个字符，即往buf数组中写字符。第3,4,5,6,均是写一个字符数组（字符串也可以理解为字符数组）。因此，我们单就字符数组进行分析，源码如下：

    intlen){

  • intnewcount=count+len;//计算新计数量
  • //扩容计算
  • System.arraycopy(c,off,buf,count,len);//拼接字符数组
  • count=newcount;//最终计数
  • 从上注释可以看出，其处理流程和我们所说的标准处理逻辑一致。在处理字符拼接时，尽量使用最快的方法，如使用System.arrayCopy和字符串中的getChars方法。另外几个方法处理逻辑与此方法相同。
    警告：不要在正式应用中对有存在特殊字符的字符串(无特殊字符的字符串除外)使用以上的输出方式，请使用第5组方式进行json输出。对于字符数组的处理在以上处理方式中不会对特殊字符进行处理。如字符串 3\"'4,在使用以上方式输出时，只会输出 3"'4,其中的转义字符在转化为tochar时被删除掉。
    因此，在实际处理中，只有字符数组会使用以上方式进行输出。不要将字符串与字符数组相混合。字符数组不考虑转义问题，而字符串需要考虑转义。

    整形和长整形

    方法如下：

    longi)

    • 这两个方法，按照我们的逻辑，首先需要将整性和长整性转化为字符串（无特殊字符），然后以字符数组的形式输出即可。在进行处理时，主要参考了Integer和Long的toString实现方式和长度计算。首先看一个实现：

    inti)throwsIOException{

  • if(i==Integer.MIN_VALUE){//特殊数字处理
  • write("-2147483648");
  • return;
  • intsize=(i<0)?IoUtils.stringSize(-i)+1:IoUtils.stringSize(i);//计算长度A
  • intnewcount=count+size;
  • IoUtils.getChars(i,newcount,buf);//写入buf数组B
  • //最终定count值
  • 以上首先看特殊数字的处理，因为int的范围从-2147483648到2147483647，因此对于-2147483648这个特殊数字（不能转化为-号+正数的形式），进行特殊处理。这里调用了write(str)方法，实际上就是调用了在第一部分的public void write(String str,int off,int len),这里是安全的，因为没有特殊字符。
    其次是计算长度，两者都借鉴了jdk中的实现，分别为Integer.stringSize和Long.stringSize，这里就不再叙述。
    再写入buf数组，我们说都是将数字转化为字符数组，再定入buf数组中。这里的实现，即按照这个步骤在进行。这里在IoUtils中，借鉴了Integer.getChars(int i,int index,char[] buf)方法和Long.getChars(long i,char[] buf)方法，这里也不再叙述。

    基本类型数组

    long[]array)

    • 数组的形式，主要是将数组的每一部分输出出来，即可。在输出时，需要输出前缀“[”和后缀“]”以及每个数据之间的“,“。按照我们的逻辑，首先还是计算长度，其次是准备空间，再者是写数据，最后是定count值。因此，我们参考一个实现：

    int[]array)int[]sizeArray=int[array.length];//性能优化，用于保存每一位数字长度

  • inttotalSize=2;//初始长度,即[]
  • for(inti=0;i<array.length;++i){
  • if(i!=0){totalSize++;}//追加,长度
  • intval=array[i];
  • //针对每一个数字取长度，此处有部分删除。分别针对minValue和普通value运算
  • intsize=(val<0)?IoUtils.stringSize(-val)+1:IoUtils.stringSize(val);
  • sizeArray[i]=size;
  • totalSize+=size;
  • buf[count]='[';//追加起即数组字符
  • intcurrentSize=count+1;//记录当前位置，以在处理数字时，调用Int的getChars方法
  • 0){buf[currentSize++]=',';}//追加数字分隔符
  • //追加当前数字的字符形式，分别针对minValue和普通数字作处理
  • currentSize+=sizeArray[i];
  • IoUtils.getChars(val,currentSize,buf);
  • buf[currentSize]=']';//追加结尾数组字符
  • //最终count定值
  • 此处有关于性能优化的地方，主要有几个地方。首先将minValue和普通数字分开计算，以避免可能出现的问题；在计算长度时，尽量调用前面使用stringToSize方法，此方法最快；在进行字符追加时，利用getChars方法进行处理。
    对于仍有优化的地方，比如对于boolArray，在处理时，又有了特殊优化，主要还是在上面的两点，计算长度时，尽量地快，以及在字符追加时也尽量的快。以下为对于boolean数据的两个优化点：

    //计算长度，直接取值，不需要进行计算

  • if(val){
  • size=4;//"true".length();
  • else{}
  • //追加字符时，不需要调用默认的字符拼接，直接手动拼接，减少中间计算量
  • booleanval=array[i];
  • //System.arraycopy("true".tocharArray(),4);
  • buf[currentSize++]='t';
  • buf[currentSize++]='r';
  • buf[currentSize++]='u';
  • buf[currentSize++]='e';
  • else{/**省略**/}

    • 数字+字符输出

    charc)

    以上两个方法主要在处理以下情况下使用，在不知道要进行序列化的对象的长度的情况下，要尽量避免进行buf数据扩容的情况出现。尽管这种情况很少发生，但还是尽量避免。特殊是在输出集合数据的情况下，在集合数据输出下，各个数据的长度未定，因此不能计算出总输出长度，只能一个对象一个对象输出，在这种情况下，先要输出一个对象，然后再输出对象的间隔符或结尾符。如果先调用输出数据，再调用输出间隔符或结尾符，远不如将两者结合起来，一起进行计算和输出。
    此方法基于以下一个事实：尽量在已知数据长度的情况下进行字符拼接，这样有利于快速的为数据准备数据空间。
    在具体实现时，此方法只是减少了数据扩容的计算，其它方法与基本实现和组合是一致的，以writeIntAndChar为例：

    charc)//minValue处理

  • //长度计算，长度为数字长度+字符长度
  • 1:IoUtils.stringSize(i);
  • intnewcount0=count+size;
  • intnewcount1=newcount0+1;
  • //输出数字
  • buf[newcount0]=c;//输出字符
  • count=newcount1; 字符串处理

    作为在业务系统中最常用的类型，字符串是一个必不可少的元素之一。在json中，字符串是以双（单）引号，引起来使用的。因此在输出时，即要在最终的数据上追加双(单)引号。否则，js会将其作为变量使用而报错。而且在最新的json标准中，对于json中的key，也要求必须追加双(单)引号以示区分了。字符串处理方法有以下几种：

    voidwriteKeyWithSingleQuoteIfHashSpecial(Stringtext)

    • 其中第1,2方法表示分别用双引号和单引号将字符串包装起来，第3,4方法表示在字符串输出完毕之后，再输出一个冒号，第5方法表示输出一个字符串数组，使用双引号包装字符串。第7,8方法未知（不明真相的方法？)
    字符串是可以知道长度的，所以第一步确定长度即OK了。 在第一步扩容计算之后，需要处理一个在字符串中特殊的问题，即转义字符处理。如何处理转义字符，以及避免不必要的扩容计算，是必须要考虑的。在fastjson中，采取了首先将其认定为全非特殊字符，然后再一个个字符判断，对特殊字符再作处理的方法。在一定程序上避免了在一个个判断时，扩容计算的问题。我们就其中一个示例进行分析：

    voidwriteStringWithDoubleQuote(Stringtext){

  • //null处理，直接追加null字符即可，不需要双引号
  • intlen=text.length();
  • intnewcount=count+len+//初始计算长度为字符串长度+2（即双引号）
  • //初步扩容计算
  • intstart=count+intend=start+len;
  • buf[count]='\"';//追加起始双引号
  • text.getChars(0,len,start);
  • //初步定count值
  • /**以下代码为处理特殊字符*/
  • inti=start;i<end;++i){
  • charch=buf[i];
  • if(ch=='\b'||ch=='\n'||ch=='\r'||ch=='\f'||ch=='\\'||ch=='/'||ch=='"'){//判断是否为特殊字符
  • //这里需要修改count值，以及扩容判断，省略之
  • System.arraycopy(buf,i+1,0)">2,end-i-1);//数据移位，从当前处理点往后移
  • buf[i]='\\';//追加特殊字符标记
  • buf[++i]=replaceChars[(int)ch];//追加原始的特殊字符为\b写为b，最终即为\\b的形式，而不是\\\b
  • end++;
  • buf[newcount-1]='\"';//转出结尾双引号
  • 在处理字符串上，特殊的即在特殊字符上。因为在输出时，要输出时要保存字符串的原始模式，如\"的格式，要输出时，要输出为\ + "的形式，而不能直接输出为\"，后者在输出时就直接输出为"，而省略了\，这在js端是会报错的。

    总结：

    在针对输出优化时，主要利用了最有效率的手段进行处理。如针对数字和boolean时的处理方式。同时，在处理字符串时，也采取了先处理最常用字符，再处理特殊字符的形式。在针对某些经常碰到的场景时，使用了联合处理的手段（如writeIntAndChar)，而不再是分开处理。
    整个处理的思想，即是在处理单个数据时，采取最优方式；在处理复合数据时，避免扩容计算；尽量使用jdk中的方法，以避免重复轮子（可能轮子更慢）。

    下一篇，从数据处理过程对源码进行分析，同时解析其中针对性能优化的处理部分。


    前面讲了进行对象解析的两个方面，并讲了针对outWriter将不同类型的数据信息写到buf字符数组。本篇讲解对象解析的过程，即如何将不同类型的对象解析成outWriter所需要的序列信息。并考虑其中的性能优化。

    取得解析器
    首先我们需要取得指定对象的json序列化器，以便使用特定的序列化器来序列化对象。因此，需要有一个方法来取得相对应的序列化器。在fastjson中，使用了一个类似map的结构来保存对象类型和及对应的解析器。对于对象类型，在整个fastjson中，分为以下几类：

    1基本类型以及其包装类型，字符串
    2基本类型数组以及包装类型数组
    3Atomic类型
    4JMX类型
    5集合类型以及子类
    6时间类型
    7json类型
    8对象数组类型
    9javaBean类型

    对于第1,2,3,4类型，在fastjson中使用了一个全局的单态实例来保存相对应的解析器；第5类型，处理集合类型，对于集合类型及其，由于其处理逻辑均是一样，所以只需要针对子类作一些的处理，让其返回相对应的集合类型解析器即可；第6类型，时间处理器，将时间转化为类似yyyy-MM-ddTHH:mm:ss.SSS的格式；第7类型，处理fastjson专有jsonAwre类型；第8类型，处理对象的数组形式，即处理数组时，需要考虑数组中的统一对象类型；第9,即处理我们最常使用的对象，javaBean类型，这也是在项目中解析得最多的类型。

    我们要看一下相对应的取解析器的方法，即类JsonSerializer.getObjectWriter(Class<?> clazz)方法，参考其中的实现：

    publicObjectSerializergetObjectWriter(Class<?>clazz){

  • ObjectSerializerwriter=mapping.get(clazz);
  • if(writer==if(Map.class.isAssignableFrom(clazz)){
  • elseif(List.if(Collection.if(Date.if(JSONAware.if(JSONStreamAware.if(clazz.isEnum()){
  • if(clazz.isArray()){
  • Class<?>componentType=clazz.getComponentType();
  • ObjectSerializercompObjectSerializer=getObjectWriter(componentType);
  • if(Throwable.newJavaBeanSerializer(clazz));
  • writer=mapping.get(clazz);
  • returnwriter;
  • 首先，取对象解析器是由一个类型为JSONSerializerMap的对象mapping中取。之所以使用此类型，这是性能优化的一部分，此类型并不是一个完整的map类型，只是实现了一个类似map的操作的类型。其内部并没有使用基于equals的比较方式，而是使用了System.identityHashCode的实现。对于一个对象，其identityHashCode的值是定值，而对于一个类型，在整个jvm中只有一个，因此这里使用基于class的identityHashCode是可以了，也避免了使用class的euqlas来进行比较。
    接着再根据每一个类型从mapping中取出相对应的解析器。首先从继承而来的全局解析器取得解析器，如果对象不属于第1,4类型，而开始进入以下的if else阶段。
    我们从上面的源码中，可以看出解析器主要分为两个部分，一个是与解析类型相关的，一个是无关的。比如对于第5,7类型，其中最5类型是集合类型，由于不知道集合类型中的具体类型（因为存在继承关系），所以类型无关。对于第8,9类型，其中第8类型为对象数组类型，对于对象数组，数组中的每一个对象的类型都是确定的，且整个数组只有一种类型，因此可以确定其类型，这时候就要使用类型相关解析器了，对于第9类型，需要使用解析对象的类型来确定相对应的javaBean属性，因此是类型相关。
    另外一个确定解析器的过程当中，使用了映射机制，即将当前解析器与对应的类型映射起来，以便下一次时使用。对于集合类型及子类型，由于当前类型并不是确定的List或Collection类型，因此将当前类型与集合解析器映射起来。对于对象类型，需要将当前类型传递给相对应的解析器，以确定具体的属性。

    解析过程

    解析方法由统一的接口所定义，每个不同的解析器只需要实际这个方法并提供各自的实现即可。此方法为write(JSONSerializer serializer,Object object)，由ObjectSerializer提供。带两个参数，第一个参数，即为解析的起点类jsonSerializer，此类封装了我们所需要的outWriter类，需要时只需要从此类取出即可。第二个参数为我们所要解析的对象，在各个子类进行实现时，可将此对象通过强制类型转换，转换为所需要的类型即可。
    具体的解析过程根据不同的数据类型不所不同，对于第1,2类型，由于在outWriter中均有相对应的方法，所以在具体实现时，只需要调用相应的outWriter方法即可，而不需要作额外的工作。比如对于字符串解析器，它的解析过程如下所示：

    Stringvalue=(String)object;

  • if(serializer.isEnabled(SerializerFeature.UseSingleQuotes)){
  • out.writeStringWithSingleQuote(value);
  • out.writeStringWithDoubleQuote(value);
  • 即首先，取得输出时所需要的outWriter，然后再根据配置决定是输出单引号+字符串还是双引号+字符串。

    而对于其它并没有由outWriter所直接支持的类型而言，解析过程就相对于复杂一些。但是总的逻辑还是基于以下逻辑：

    1. 基于数据类型特点输出所特有的字符包装内容
    2. 基于数据类型特点转换为outWriter所能识别的内容
    3. 逐步解析，将对象解析产生的字符数组输出到outWriter中

    只需此三步，即可完美的解析一个对象。因此，我们可以参考其中的一个具体实现，并讨论其中的具体优化措施。
    在取得解析器方法getObjectWriter(Class<?> clazz)中，我们可以看到，对于集合类型中的Collection和List,fastjson是分开进行解析的。即两者在解析时在细微处有着不一样的实现。两者的区别在于List是有序的，可以根据下标对元素进行访问，对于常用List实现，ArrayList,使用下标访问子元素的价格为O1。这就是在fastJson中采取的一点优化措施，详细看以下实现代码：

    final SerializeWriterout=serializer.getWrier();//取得输出器

  • List<?>list=(List<?>)object;//强制转换为所需类型
  • intsize=list.size();
  • intend=size-//此处定义为size-1，是因为对最后一位有特殊处理
  • //空集合判断，省略之
  • out.append('[');//集合前缀包装
  • /**以下代码使用get(X)方法访问下标，实现代码对于ArrayList实现有好处，对于LinkedList是否有好处，还待考虑*/
  • 0;i<end;++i){
  • Objectitem=list.get(i);
  • //空值判断
  • Class<?>clazz=item.getClass();
  • if(clazz==Integer.class){//针对Integer.class特殊优化，使用outWriter自带方法
  • out.writeIntAndChar(((Integer)item).intValue(),',');
  • if(clazz==Long.//针对Long.class特殊优化，使用outWriter自带方法
  • longval=((Long)item).longValue();
  • out.writeLongAndChar(val,250); line-height:18px"> serializer.write(item);//递归调用，写集合内元素
  • out.append(',');//间隔符
  • /**以下代码为最后一位优化，当为最后一位时，不再需要输出间隔符，而是输出后缀包装符
  • 这里即在处理时，直接输出后缀，与前面输出间隔符相对应*/
  • Objectitem=list.get(end);
  • class){
  • ']');
  • out.writeLongAndChar(((Long)item).longValue(),250); line-height:18px"> serializer.write(item);
  • out.append(']');
  • 以下实现与collection相比不同的即在于处理中间元素与末尾元素的区别。相对于Collection，就不能使用以上的方法了，在实现上，就只能先输出前缀，再一个一个地处理里面的元素，最后输出后缀。此实现如下所示：

    Collection<?>collection=(Collection<?>)object;

  • out.append('[');
  • booleanfirst=true;
  • for(Objectitem:collection){
  • if(!first){out.append(',');}
  • first=false;
  • //Integer.class和Long.class特殊处理
  • 以上代码就是通常最常见的实现了。

    相对于集合类型实现，map实现和javaBean实现相对来说，稍微复杂了一点。主要是输出key和value的问题。在fastjson中，key输出表现为使用outWriter的writeKey来进行输出，value输出则同样使用常规的输出。按照我们先前所说的逻辑，首先还是输出包装字符内容，即{，在末尾输出}。然后，再根据每个key-value映射特点，采取相对应的输出方式。
    当然，对于map类型输出和javaBean输出还是不一样的。两者可以互相转换，但fastjson在输出时还是采取了不一样的输出方式。那么，我们以源代码来查看相应的实现：

    Map<?,?>map=(Map<?,?>)object;

  • out.write('{');//前缀
  • Class<?>preClazz=null;//缓存前一个value类型和相对应的解析器，减少类型判断解析
  • ObjectSerializerpreWriter=null;
  • for(Map.Entry<?,?>entry:map.entrySet()){
  • //此处有删除，即根据nameFilter和valueFilter针对key-value作转换处理
  • if(!first){out.write(',');}//输出间隔符
  • serializer.writeFieldName(key);//输出字段名+冒号
  • Class<?>clazz=value.getClass();
  • if(clazz==preClazz){//此处即细节优化内容，直接使用前一个解析器，避免再次从jsonSerializer中查找
  • preWriter.write(serializer,value);
  • /**此处则就需要从jsonSerializer中查找解析器，并输出了*/
  • preClazz=clazz;
  • preWriter=serializer.getObjectWriter(clazz);
  • out.write('}');//后缀
  • 由上可以看出,map的实现还是按照我们常用的思路在进行。在性能优化处，采取了两个优化点，一是输出字段时，并不直接输出字段名，而是采取字段+冒号的方式一起输出，减少outWriter扩容计算。二是在查找value解析器时，尽量使用前一个value的解析器，避免重复查找。
    相比map，javaBean的实现就相对更复杂。javaBean输出并不是采取key-value的方式，而是采取类似fieldSerializer的输出方式，即将属性名和值，组合成一个字段，一起进行输出。当然输出时还是先输出字段名，再输出值的实现。那么对于javaBean实现，首先要取得当前对象类型的所有可以输出的类型。
    在fastjson实现中，并没有采取javaBean属性的读取方式，而是采取了使用getXXX和isXXX方法的读取模式，来取得一个类型的可读取属性。作为性能优化的一部分，读取属性的操作结果被缓存到了getter缓存器中。其实，并不是缓存到了getter缓存器中，只是该类型的javaBean序列化器对象被缓存到了jsonSerializer的对象类型-序列化器映射中。对于同一个类型，就不需要再次解析该类型的属性了。
    有了相对应的字段，那么在实现时，就按照相应的字段进行输出即可。以下为实现代码：

    out.append('{');0;i<getters.length;++i){

  • FieldSerializergetter=getters[i];//取属性解析器
  • ObjectpropertyValue=getter.getPropertyValue(object);//取值
  • //省略中间nameFilter和valueFilter过滤处理
  • if(commaFlag){out.append(',0); padding:0px; margin:0px; width:auto; border:0px">//省略nameFilter和valueFilter过滤之后的输出处理
  • getter.writeProperty(serializer,propertyValue);//使用字段解析器输出内容
  • out.append('}'); 由上可见,javaBean的输出实际上和map输出差不多。只不过这里又把属性的解析和输出封装了一层。在使用字段解析器（由FieldSerializer标识）输出字段值时，实际上也是先输出字段名+冒号，再输出字段值。这里就不再详细叙述。

    总结

    在整个解析过程中，更多的是根据对象类型查找到对象解析器，再使用对象解析器序列化对象的过程。在这中间，根据不同的对象采取不同的解析，并在实现中采取部分优化措施，以尽量地提高解析效率，减少中间运算。减少中间运算，是在解析过程中采取的最主要的优化办法。实际上，最主要的优化措施还是体现在outWriter中对于数据的处理上。此处更多的是设计模式的使用，以实现繁多的对象的解析。 整个fastjson的序列化部分，就到此为止。单就笔者而言，在查看源代码的时候，也发现了一些问题，可能是作者未考虑的问题，或者是实际中未遇到。但在版本升级过程中，也渐渐地对功能进行了增强，比如对于@JsonField注解的使用，NameFilter和ValueFilter的使用，使fastjson越来越符合业务系统的需要。如果可以，笔者会将其用到笔者所在的项目中，而不再重复发明轮子:)

    原文链接：https://www.f2er.com/json/290267.html

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