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Fastjson技术内情

字号+ 作者:H5之家 来源:H5之家 2016-09-03 17:00 我要评论( )

Fastjson技术内幕 文章来源:http://code.alibabatech.com/wiki/display/FastJSON/Inside+FastjsonJSON协议使用方便,越来越流行。JSON的处理器有很多,为什么需

"Fastjson技术内情": fastjson技术内幕

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json协议使用方便,越来越流行。json的处理器有很多,为什么需要再写一个呢?因为我们需要一个性能很好的json parser,希望json parser的性能有二进制协议一样好,比如和protobuf一样,这可不容易,但确实做到了。有人认为这从原理上就是不可能的,但是计算机乃实践科学,看实际的结果比原理推导更重要。

这篇文章告诉大家:
* fastjson究竟有多快
* 为什么fastjson这么快
* 你能用fastjson来做什么!
* 如何获得fastjson?

首先,fastjson究竟有多快?
我们看一下使用https://github.com/eishay/jvm-serializers/提供的程序进行测试得到的结果:

序列化时间 反序列化时间 大小 压缩后大小

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json bytes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java deserialize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json string或者json bytes。deserialize是把json string或者json bytes变成java对象。其实这个过程有些json库是分三部分的,json string <--> 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、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

此文来自: 马开东博客 转载请注明出处 网址:

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


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

  • ------------------------

  • 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sort field fast match算法的代码在这个类com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.asmdeserializerfactory
    ,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sort field fast match算法的代码:

    java代码



    3、使用asm避免反射
    deserialize的时候,会使用asm来构造对象,并且做batch set,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threadlocal cache 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



    6、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symbol table,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enum value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



    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java serialize,java serialize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
    h3. 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。



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    java代码




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