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golang序列化方法有哪些

golang序列化方法有:1、利用Gob包管理gob流,gob是和類型綁定的,如果發現多了或者少了,會依據順序填充或者截斷。2、利用json包,能實現RFC 7159中定義的JSON編碼和解碼;在序列化的過程中,如果結構體內的成員是小寫的,則會出現錯誤。3、利用Binary包,能實現數字和字節序列之間的簡單轉換以及varint的編碼和解碼。4、利用protobuf協議。

golang序列化方法有哪些

本教程操作環境:windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

在編程過程中,我們總是要遇到這樣的問題,就是將我們的數據對象要在網絡中傳輸或保存到文件,這就需要對其編碼和解碼動作。

目前存在很多編碼格式:json, XML, Gob, Google Protocol Buffer 等,在Go 語言中,如何對數據進行這樣的編碼和解碼呢?

序列化和反序列化定義

序列化 (Serialization)是將對象的狀態信息轉換為可以存儲或傳輸的形式的過程。在序列化期間,對象將其當前狀態寫入到臨時或持久性存儲區。

反過來,把變量從從存儲區中重新讀取,重新創建該對象,則為反序列化。

在Go語言中,encoding 包就是專門來處理這類序列化的編碼和解碼的問題。

序列化方式–Gob

gob 包管理 gob 流–編碼器(發送器)和解碼器(接收器)之間交換的二進制值。一個典型的用途是傳輸遠程過程調用(RPCs)的參數和結果,如 "net/rpc "包中就使用了gobs 流。

具體可以參考文檔:https://docs.studygolang.com/pkg/encoding/gob/

他的官網給出了一個示例:

package main  import ( 	"bytes" 	"encoding/gob" 	"fmt" 	"log" )  type P struct { 	X, Y, Z int 	Name    string }  type Q struct { 	X, Y *int32 	Name string }  // This example shows the basic usage of the package: Create an encoder, // transmit some values, receive them with a decoder. func main() { 	// Initialize the encoder and decoder. Normally enc and dec would be 	// bound to network connections and the encoder and decoder would 	// run in different processes. 	var network bytes.Buffer        // Stand-in for a network connection  //Buffer是具有Read和Write方法的可變大小的字節緩沖區。 	enc := gob.NewEncoder(&network) // Will write to network. 	dec := gob.NewDecoder(&network) // Will read from network.  	// Encode (send) some values. 	err := enc.Encode(P{3, 4, 5, "Pythagoras"}) 	if err != nil { 		log.Fatal("encode error:", err) 	} 	err = enc.Encode(P{1782, 1841, 1922, "Treehouse"}) 	if err != nil { 		log.Fatal("encode error:", err) 	}  	// Decode (receive) and print the values. 	var q Q 	err = dec.Decode(&q) 	if err != nil { 		log.Fatal("decode error 1:", err) 	} 	fmt.Printf("%q: {%d, %d}n", q.Name, *q.X, *q.Y) 	err = dec.Decode(&q) 	if err != nil { 		log.Fatal("decode error 2:", err) 	} 	fmt.Printf("%q: {%d, %d}n", q.Name, *q.X, *q.Y)  }
登錄后復制

運行結果是:

"Pythagoras": {3, 4} "Treehouse": {1782, 1841}
登錄后復制

個人認為這個例子是真的好。我們看到,結構體PQ 是不同的,我們看到Q 少了一個 Z 變量。

但是,在解碼的時候,仍然能解析得出來,這說明,使用 gob 時,是根據類型綁定的,如果發現多了或者少了,會依據順序填充或者截斷。

接下來,我們詳情說說怎么編碼吧:

1. bytes.Buffer 類型

首先,我們需要定義一個 bytes.Buffer 類型,用來承接需要序列化的結構體,這個類型是這樣的:

// A Buffer is a variable-sized buffer of bytes with Read and Write methods.(Buffer是具有Read和Write方法的可變大小的字節緩沖區) // The zero value for Buffer is an empty buffer ready to use. type Buffer struct { 	buf      []byte // contents are the bytes buf[off : len(buf)] 	off      int    // read at &buf[off], write at &buf[len(buf)] 	lastRead readOp // last read operation, so that Unread* can work correctly. }
登錄后復制

使用上面的例子,可以看到輸出是:

"Pythagoras": {3, 4} ==> {[42 255 129 3 1 1 1 80 1 255 130 0 1 4 1 1 88 1 4 0 1 1 89 1 4 0 1 1 90 1 4 0 1 4 78 97 109 101 1 12 0 0 0 21 255 130 1 6 1 8 1 10 1 10 80 121 116 104 97 103 111 114 97 115 0] 0 0}
登錄后復制

可以看到,Buffer 里,是二進制數(一個字節8個bit,最高255)

2. Encode 編碼

之后,對需要編碼序列化的結構體進行編碼:

enc := gob.NewEncoder(&network) // Will write to network. // Encode (send) some values. if err := enc.Encode(P{3, 4, 5, "Pythagoras"}); err != nil { 	log.Fatal("encode error:", err) }
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這里,首先是要獲得 *Encoder 對象,獲得對象后,利用 *Encoder 對象的方法 Encode 進行編碼。

這里,需要注意的是,Encode 如果是網絡編程的,其實是可以直接發送消息給對方的,而不必進行 socket 的send 操作。

比如:在 srever 端有代碼:

func main() { 	l, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8000")  //監聽端口 	if err != nil { 		log.Fatal("net Listen() error is ", err) 	}  	p := P{ 		1, 2, 3, 		"name"}  	conn, err := l.Accept() 	if err != nil { 		log.Fatal("net Accept() error is ", err) 	} 	defer func() { _ = conn.Close() }() 	//參數是conn 時,即可發出 	enc := gob.NewEncoder(conn) 	if err = enc.Encode(p); err != nil {  //發生結構體數據 		log.Fatal("enc Encode() error is ", err) 	} }
登錄后復制

在客戶端client有:

func main() { 	conn,err := net.Dial("tcp","127.0.0.1:8000") 	if err != nil { 		log.Fatal("net Dial() error is ", err) 	} 	defer func() { _ = conn.Close() }() 	/** 	type Q struct { 		X, Y int 		Name string 	} 	 */ 	var q Q 	dec := gob.NewDecoder(conn) 	if err = dec.Decode(&q); err != nil { 		log.Fatal("enc Encode() error is ", err) 	} 	fmt.Println(q) }
登錄后復制

輸出:

{1 2 name}
登錄后復制

3. Decode 解碼

最后,對其解碼的步驟為:

dec := gob.NewDecoder(&network) // Will read from network. if err = dec.Decode(&q);err != nil { 	log.Fatal("decode error 2:", err) }
登錄后復制

序列化方式–json

json 包實現了 RFC 7159 中定義的 JSON 編碼和解碼。JSON和Go值之間的映射在 Marshal 和 Unmarshal 函數的文檔中進行了描述。

有關此程序包的介紹,請參見“ JSON和Go”:https://www.php.cn/link/241200d15bc67211b50bd10815259e58json/

示例如下:

type Message struct { 	QQ      string 	Address string }  type Student struct { 	Id   uint64 `json:"id"` //可以保證json字段按照規定的字段轉義,而不是輸出 Id 	Age  uint64 `json:"age"` 	Data []Message }  func main() { 	m1 := Message{QQ: "123", Address: "beijing"} 	m2 := Message{QQ: "456", Address: "beijing"} 	s1 := Student{3, 19, append([]Message{}, m1, m2)} 	var buf []byte 	var err error  	if buf, err = json.Marshal(s1); err != nil { 		log.Fatal("json marshal error:", err) 	}  	fmt.Println(string(buf))  	var s2 Student 	if err = json.Unmarshal(buf, &s2); err != nil { 		log.Fatal("json unmarshal error:", err) 	} 	fmt.Println(s2) } //輸出: //{"id":3,"age":19,"Data":[{"QQ":"123","Address":"beijing"},{"QQ":"456","Address":"beijing"}]} //{3 19 [{123 beijing} {456 beijing}]}
登錄后復制

注意

在序列化的過程中,如果結構體內的成員是小寫的,則會出現錯誤。以上兩種方式,都會出現這樣的結果

我們以 json 序列化為例子,看一下如果是小寫的話,會出現什么樣的結果:

package main  import ( 	"encoding/json" 	"fmt" 	"log" )  type Message struct { 	qq      string 	address string }  type Student struct { 	Id   uint64 `json:"id"` //可以保證json字段按照規定的字段轉義,而不是輸出 Id 	Age  uint64 `json:"age"` 	Data []Message }  func main() { 	m1 := Message{"123", "beijing"} 	m2 := Message{"456", "beijing"} 	s1 := Student{3, 19, append([]Message{}, m1, m2)} 	var buf []byte 	var err error  	if buf, err = json.Marshal(s1); err != nil { 		log.Fatal("json marshal error:", err) 	}  	fmt.Println(string(buf))  	var s2 Student 	if err = json.Unmarshal(buf, &s2); err != nil { 		log.Fatal("json unmarshal error:", err) 	} 	fmt.Println(s2) }
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輸出:

{"id":3,"age":19,"Data":[{},{}]} {3 19 [{ } { }]}
登錄后復制

我們看到,小寫的部分將不會被序列化到,也就是說,會是空值。

這個雖然不會報錯,但是很明顯,不是我們想要看到的結果。

報錯:gob: type xxx has no exported fields

我們來看一個會報錯的例子:

type Message struct { 	qq      string 	address string }  type Student struct { 	Id   uint64 `json:"id"` //可以保證json字段按照規定的字段轉義,而不是輸出 Id 	Age  uint64 `json:"age"` 	Data []Message }  func main() { 	m1 := Message{"123", "beijing"} 	m2 := Message{"456", "beijing"} 	s1 := Student{3, 19, append([]Message{}, m1, m2)}  	var buf bytes.Buffer 	enc := gob.NewEncoder(&buf) 	if err := enc.Encode(s1); err != nil { 		log.Fatal("encode error:", err) //報錯 	} 	fmt.Println(string(buf.Bytes())) }
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這段代碼會報錯:

2020/12/30 16:44:47 encode error:gob: type main.Message has no exported fields
登錄后復制

提醒我們注意,結構體的大小寫是很敏感的!!!

序列化方式–Binary

Binary 包實現 數字字節 序列之間的簡單轉換以及varint的編碼和解碼。

通過讀取和寫入固定大小的值來轉換數字。 固定大小的值可以是固定大小的算術類型(bool,int8,uint8,int16,float32,complex64等),也可以是僅包含固定大小值的數組或結構體。詳情可參考:https://www.php.cn/link/241200d15bc67211b50bd10815259e58binary/#Write

示例:

package main  import ( 	"bytes" 	"encoding/binary" 	"fmt" )  func main() { 	buf := new(bytes.Buffer) 	var pi int64 = 255  	err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, pi) 	if err != nil { 		fmt.Println("binary.Write failed:", err) 	} 	fmt.Println( buf.Bytes()) } //輸出: [255 0 0 0 0 0 0 0]
登錄后復制

這里需要注意:如果序列化的類型是 int 類型的話,將會報錯:

binary.Write failed: binary.Write: invalid type int
登錄后復制

而且,序列化的值是空的。

這是由于,他在前面已經解釋清楚了,只能序列化固定大小的類型(bool,int8,uint8,int16,float32,complex64…),或者是結構體和固定大小的數組。

其他序列化方法

當然,go語言還有其他的序列化方法,如 protobuf 協議,參考:https://geektutu.com/post/quick-go-protobuf.html

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