微服务架构之RPC-client序列化细节

发布时间：2025-11-02 23:14:53 来源：云智核 作者：人工智能

***章聊了【“为什么要进行服务化，微服务架服务化究竟解决什么问题”】

第二章聊了【“微服务的序细节服务粒度选型”】

上一篇聊了【“为什么说要搞定微服务架构，先搞定RPC框架?列化”】

通过上篇文章的介绍，知道了要实施微服务，微服务架首先要搞定RPC框架，序细节RPC框架的列化职责要向【调用方】和【服务提供方】屏蔽各种复杂性：

(1)让调用方感觉就像调用本地函数一样

(2)让服务提供方感觉就像实现一个本地函数一样来实现服务

整个RPC框架又分为client部分与server部分： 

RPC-client的部分流程如上图，要进行序列化反序列化(上图中的微服务架1、4)，序细节要进行发送字节流与接收字节流(上图中的列化2、3)。微服务架

通过上一篇文章的序细节用户调研：

78%读者 -> 继续聊RPC框架技术细节

14%读者 -> 聊微服务其他实践

7%读者 -> 不聊微服务了，聊最终一致性

那么按照多数读者的列化意见，今天深入聊RPC的微服务架技术细节，本文先讨论RPC-client部分的序细节【序列化反序列化】实施细节(笔者不是这方面的专家，有不对之处，列化欢迎大家指正，任何具有建设性意见的留言，将在下一章share给更多的小伙伴)。

一、为什么要进行序列化

工程师通常使用“对象”来进行数据的源码库操纵：

但当需要对数据进行存储(固化存储，缓存存储)或者传输(跨进程网络传输)时，“对象”就不这么好用了，往往需要把数据转化成连续空间的二进制字节流，一些典型的场景是：

(1)数据库索引的磁盘存储：数据库的索引在内存里是b+树或者hash的格式，但这个格式是不能够直接存储到磁盘上的，所以需要把b+树或者hash转化为连续空间的二进制字节流，才能存储到磁盘上

(2)缓存的KV存储：redis/memcache是KV类型的缓存，缓存存储的value必须是连续空间的二进制字节流，而不能够是User对象

(3)数据的网络传输：socket发送的数据必须是连续空间的二进制字节流，也不能是对象

所谓序列化(Serialization)，云南idc服务商就是将“对象”形态的数据转化为“连续空间二进制字节流”形态数据的过程，以方便存储与传输。这个过程的逆过程叫做反序列化。

二、怎么进行序列化

这是一个非常细节的问题，要是让你来把“对象”转化为字节流，你会怎么做?很容易想到的一个方法是xml(或者json)这类具有自描述特性的标记性语言：

规定好转换规则，发送方很容易把User类的一个对象序列化为xml，服务方收到xml二进制流之后，也很容易将其范序列化为User对象(特别是语言支持反射的时候，就更easy了)。

第二个方法是自己实现二进制协议来进行序列化，还是以上面的User对象为例，可以设计一个这样的通用协议： 

(1)头4个字节表示序号

(2)序号后面的4个字节表示key的长度m

(3)接下来的高防服务器m个字节表示key的值

(4)接下来的4个字节表示value的长度n

(5)接下来的n个字节表示value的值

(6)像xml一样递归下去，直到描述完整个对象

上面的User对象，用这个协议描述出来可能是这样的： 

(1)***行：序号4个字节(设0表示类名)，类名长度4个字节(长度为4)，接下来4个字节是类名(”User”)，共12字节

(2)第二行：序号4个字节(1表示***个属性)，属性长度4个字节(长度为9)，接下来9个字节是属性名(”user_name”)，属性值长度4个字节(长度为8)，属性值8个字节(值为”shenjian”)，共29字节

(3)第三行：序号4个字节(2表示第二个属性)，属性长度4个字节(长度为7)，接下来7个字节是属性名(”user_id”)，属性值长度4个字节(长度为8)，属性值8个字节(值为123)，共27字节

(3)第四行：序号4个字节(3表示第三个属性)，属性长度4个字节(长度为8)，接下来8个字节是属性名(”user_name”)，属性值长度4个字节(长度为4)，属性值4个字节(值为35)，共24字节

整个二进制字节流共12+29+27+24=92字节

实际的序列化协议要考虑的细节远比这个多，例如：强类型的语言不仅要还原属性名，属性值，还要还原属性类型;复杂的对象不仅要考虑普通类型，还要考虑对象嵌套类型等。however，序列化的思路都是类似的。

三、序列化协议要考虑什么因素

不管使用成熟协议xml/json，还是自定义二进制协议来序列化对象，序列化协议设计时要考虑哪些因素呢?

(1)解析效率：这个应该是序列化协议应该首要考虑的因素，像xml/json解析起来比较耗时，需要解析doom树，二进制自定义协议解析起来效率就很高

(2)压缩率，传输有效性：同样一个对象，xml/json传输起来有大量的xml标签，信息有效性低，二进制自定义协议占用的空间相对来说就小多了

(3)扩展性与兼容性：是否能够方便的增加字段，增加字段后旧版客户端是否需要强制升级，都是需要考虑的问题，xml/json和上面的二进制协议都能够方便的扩展

(4)可读性与可调试性：这个很好理解，xml/json的可读性就比二进制协议好很多

(5)跨语言：上面的两个协议都是跨语言的，有些序列化协议是与开发语言紧密相关的，例如dubbo的序列化协议就只能支持Java的RPC调用

(6)通用性：xml/json非常通用，都有很好的第三方解析库，各个语言解析起来都十分方便，上面自定义的二进制协议虽然能够跨语言，但每个语言都要写一个简易的协议客户端

(7)欢迎大家补充…

四、业内常见的序列化方式

(1)xml/json：解析效率，压缩率都较差;扩展性、可读性、通用性较好

(2)thrift：没有用过，欢迎大家补充

(3)protobuf：Google出品，必属精品，各方面都不错，强烈推荐，属于二进制协议，可读性差了点，但也有类似的to-string协议帮助调试问题

(4)Avro：没有用过，欢迎大家补充

(5)CORBA：没有用过，欢迎大家补充

(6)mc_pack：懂的同学就懂，不懂的就不懂了，09年用过，传说各方面都超越protobuf，懂行的同学可以说一下现状

(7)…

五、后文预告

RPC-client的部分，除了要进行序列化反序列化，还要进行发送字节流与接收字节流，下一篇文章会介绍这一部分内容。

RPC-client中数据的发送与接收远比序列化反序列化复杂，其涉及“连接池、负载均衡、故障转移、队列、超时、异步、上下文回调管理”等技术，具体细节，下篇再沟通。

文章转载自微信公众号“架构师之路”

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