Jak vytvořit vlastní protokol serializace?

Pro vytvoření vlastního protokolu serializace v jazyce Java je třeba definovat formát dat a implementovat logiku čtení/zápisu.

1. Definujte formát dat: Rozhodněte, jak budou objekty reprezentovány v bajtech. Může jít o binární formát (kompaktnější) nebo textový (čitelnější). Například můžete použít předponu délky před poli.

2. Implementujte čtení a zápis:

   • Vytvořte třídu MySerializer (nebo podobnou), která bude obsahovat metody serialize a deserialize.
   • Metoda serialize přijme objekt a OutputStream, zapisujíc bajty objektu podle definovaného formátu.
   • Metoda deserialize přijme InputStream a obnoví objekt z bajtů.

3. Označte třídy pro serializaci:

   • Třídy, které mají být serializovány, by měly mít mechanismus pro komunikaci se serializátorem. To může být:
     • Implementace rozhraní Serializable (ale pak se používá standardní mechanismus Java)
     • Definice vlastních metod writeObject a readObject (se svými podpisy)
     • Použití anotací k označení polí, která mají být serializována, a jejich pořadí.

4. Zpracování odkazů na objekty:

   • Zvažte, jak budou serializovány objekty s cyklickými odkazy nebo duplicitními odkazy na stejný objekt. Může být použit mechanismus ukládání ID objektů.

5. Zpracování verzí:

   • Připravte se na to, jak bude probíhat deserializace dat serializovaných ve starší verzi protokolu.

Příklad základní implementace (bez složitých případů):

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

public class MySerializer {

    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);
    }

    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;
    }

    public void writeString(OutputStream os, String value) throws IOException {
        byte[] bytes = value.getBytes("UTF-8");
        writeInt(os, bytes.length);
        os.write(bytes);
    }

    public String readString(InputStream is) throws IOException {
        int length = readInt(is);
        byte[] bytes = new byte[length];
        is.read(bytes);
        return new String(bytes, "UTF-8");
    }

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

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

    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());
    }
}

Vytvoření vlastního protokolu vyžaduje pečlivé plánování a zohlednění mnoha faktorů, jako je výkon, komprese, verzování a práce s komplexními datovými strukturami. Často se používají již existující knihovny (ProtoBuf, Kryo, Avro) místo tvorby protokolu od nuly.