Как создать собственный протокол сериализации?

Чтобы создать собственный протокол сериализации в Java, необходимо определить формат данных и реализовать логику чтения/записи.

1. Определить формат данных: Решить, как объекты будут представлены в байтовом виде. Это может быть бинарный формат (более компактный) или текстовый (более читаемый). Например, можно использовать префикс длины перед полями.

2. Реализовать чтение и запись:

   • Создать класс MySerializer (или аналогичный), который будет содержать методы serialize и deserialize.
   • Метод serialize будет принимать объект и OutputStream, записывая байты объекта в поток в соответствии с определенным форматом.
   • Метод deserialize будет принимать InputStream и восстанавливать объект из байтов.

3. Пометить классы для сериализации: Классы, которые нужно сериализовать, должны иметь механизм для взаимодействия с сериализатором. Это может быть:

   • Реализация интерфейса Serializable (но тогда будет использоваться стандартный механизм Java).
   • Определение пользовательских методов write객체의이름 и read객체의이름 (аналогично readObject и writeObject для стандартной сериализации, но с собственной сигнатурой).
   • Использование аннотаций для указания полей, которые должны быть сериализованы, и их порядка.

4. Обработка ссылок на объекты: Рассмотреть, как будут сериализоваться объекты с циклическими ссылками или дублирующимися ссылками на один и тот же объект. Можно использовать механизм сохранения ID объектов.

5. Обработка версий: Предусмотрите, как будет происходить десериализация данных, сериализованных в более старой версии протокола.

Пример базовой реализации (без обработки сложных случаев):

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class MySerializer {

    // Записывает целочисленное поле
    public void writeInt(OutputStream os, int value) throws IOException {
        os.write((value >>> 24) & 0xFF);
        os.write((value >>> 16) & 0xFF);
        os.write((value >>> 8) & 0xFF);
        os.write((value >>> 0) & 0xFF);
    }

    // Читает целочисленное поле
    public int readInt(InputStream is) throws IOException {
        int value = 0;
        value = (is.read() << 24);
        value |= (is.read() << 16);
        value |= (is.read() << 8);
        value |= (is.read() << 0);
        return value;
    }

    // Записывает строковое поле (простым способом: длина + байты строки)
    public void writeString(OutputStream os, String value) throws IOException {
        byte[] bytes = value.getBytes("UTF-8");
        writeInt(os, bytes.length); // Записываем длину строки
        os.write(bytes); // Записываем байты строки
    }

    // Читает строковое поле
    public String readString(InputStream is) throws IOException {
        int length = readInt(is); // Читаем длину строки
        byte[] bytes = new byte[length];
        is.read(bytes); // Читаем байты строки
        return new String(bytes, "UTF-8");
    }

    // Пример сериализации простого объекта Person
    public void serialize(OutputStream os, Person person) throws IOException {
        writeString(os, person.getName());
        writeInt(os, person.getAge());
    }

    // Пример десериализации простого объекта Person
    public Person deserialize(InputStream is) throws IOException {
        String name = readString(is);
        int age = readInt(is);
        return new Person(name, age);
    }

    // Вспомогательный класс для примера
    public static class Person {
        private String name;
        private int age;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        MySerializer serializer = new MySerializer();
        Person originalPerson = new Person("Alice", 30);

        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        serializer.serialize(baos, originalPerson);
        byte[] serializedData = baos.toByteArray();

        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(serializedData);
        Person deserializedPerson = serializer.deserialize(bais);

        System.out.println("Original: " + originalPerson.getName() + ", " + originalPerson.getAge());
        System.out.println("Deserialized: " + deserializedPerson.getName() + ", " + deserializedPerson.getAge());
    }
}

Создание собственного протокола требует тщательного планирования и учета множества факторов, таких как производительность, компактность, версионность и обработка сложных структур данных. Часто используются уже существующие библиотеки (ProtoBuf, Kryo, Avro) вместо создания протокола с нуля.