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java对象转成byte数组的3种方法

2024-07-14 08:41:17
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来源:转载
供稿:网友

java对象转成byte数组,在使用netty进行通信协议传输的场景中是非常常见的。比如,协议有一些定好的协议头、classid,messageid等等信息,还有一个关键的内容是payload。不同的协议内容都会放到payload中,而这个payload往往就是一个byte数组。

那么,如何方便的将一个java对象构造成一个byte数组呢?

1 bytebuf填充

我们以下面这个对象举例:

public class UgvData implements Serializible{ private static final long serialVersionUID = -219988432063763456L; //状态码 byte status; //当前GPS经度 float longitude; //当前GPS纬度 float latitude; //行驶速度 单位是 m/s,带一个小数点 float speed; //当前电量百分比 short batteryPercentage; //任务编号 long quest; public byte[] toByteArray() {  ByteBuf buf = Unpooled.buffer(32);  buf.writeByte(this.getStatus());  buf.writeFloat(getLongitude());  buf.writeFloat(getLatitude());  buf.writeFloat(getSpeed());  buf.writeShort(getBatteryPercentage());  buf.writeLong(getQuest());  return buf.array(); } //省略get set}

那么只需要new出一个上面的对象,调用其toByteArray方法,即可将这个对象转成byte数组。

2 巧用json

我们都知道,字符串是可以转成byte数组的。将一个对象转成json字符串也很容易,直接使用fastjson就可以了。如果对fastjson使用有问题的,可以看我的另一篇博客JSON.parseObject 和 JSON.toJSONString 实例

JSON.toJsonString(ugvData).getBytes()

3 反射的方式

第一种方法的缺点在于,每一个类都要这么写一个toByteArray方法。如果类多了是非常麻烦的。有什么方便的方法吗?当然是有的,利用反射的方式(只会在第一次反射,后面会做本地缓存,所以性能开销不大)。需要在一个文件夹下添加下面五个类

1.Codecable

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonIgnore;import com.google.common.collect.Lists;import lombok.Data;import java.lang.reflect.Field;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.List;@Datapublic abstract class Codecable { public static List<FieldWrapper> resolveFileldWrapperList(Class clazz){  Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();  List<FieldWrapper> fieldWrapperList = Lists.newArrayList();  for (Field field : fields) {   CodecProprety codecProprety = field.getAnnotation(CodecProprety.class);   if (codecProprety == null) {    continue;   }   FieldWrapper fw = new FieldWrapper(field, codecProprety);   fieldWrapperList.add(fw);  }  Collections.sort(fieldWrapperList, new Comparator<FieldWrapper>() {   @Override   public int compare(FieldWrapper o1, FieldWrapper o2) {    return o1.getCodecProprety().order() - o2.getCodecProprety().order();   }  });  return fieldWrapperList; } @JsonIgnore public abstract List<FieldWrapper> getFieldWrapperList();}

2.CodecProprety

import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target({ElementType.FIELD})public @interface CodecProprety { /**  * 属性顺序  * @return  */ int order(); /**  * 数据长度。解码时用,除了简单数据类型之外才起作用(如:String)。  * @return  */ int length() default 0;}

3.FieldWrapper

import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;import java.lang.reflect.Field;@Data@AllArgsConstructorpublic class FieldWrapper { /**  * 上下行数据属性  */ private Field field; /**  * 上下行数据属性上的注解  */ private CodecProprety codecProprety;}

4.PayloadDecoder

import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;import java.nio.charset.Charset;import java.util.List;public class PayloadDecoder { public static <T extends Codecable> T resolve(byte[] src, Class<T> clazz) {  T instance = null;  try {   instance = clazz.newInstance();  } catch (Exception e) {   throw new RuntimeException("实例化类失败", e);  }  List<FieldWrapper> fieldWrapperList = instance.getFieldWrapperList();  ByteBuf buffer = Unpooled.buffer().writeBytes(src);  for (FieldWrapper fieldWrapper : fieldWrapperList) {   fillData(fieldWrapper, instance, buffer);  }  return instance; } private static void fillData(FieldWrapper fieldWrapper, Object instance, ByteBuf buffer) {  Field field = fieldWrapper.getField();  field.setAccessible(true);  String typeName = field.getType().getName();  try {   switch (typeName) {    case "java.lang.Boolean":    case "boolean":     boolean b = buffer.readBoolean();     field.set(instance, b);     break;    case "java.lang.Character":    case "char":     CharSequence charSequence = buffer.readCharSequence(fieldWrapper.getCodecProprety().length(), Charset.forName("UTF-8"));     field.set(instance, charSequence);     break;    case "java.lang.Byte":    case "byte":     byte b1 = buffer.readByte();     field.set(instance, b1);     break;    case "java.lang.Short":    case "short":     short readShort = buffer.readShort();     field.set(instance, readShort);     break;    case "java.lang.Integer":    case "int":     int readInt = buffer.readInt();     field.set(instance, readInt);     break;    case "java.lang.Long":    case "long":     long l = buffer.readLong();     field.set(instance, l);     break;    case "java.lang.Float":    case "float":     float readFloat = buffer.readFloat();     field.set(instance, readFloat);     break;    case "java.lang.Double":    case "double":     double readDouble = buffer.readDouble();     field.set(instance, readDouble);     break;    case "java.lang.String":     String readString = buffer.readCharSequence(fieldWrapper.getCodecProprety().length(), Charset.forName("UTF-8")).toString();     field.set(instance, readString);     break;    default:     throw new RuntimeException(typeName + "不支持,bug");   }  } catch (Exception e) {   throw new RuntimeException(typeName + "读取失败,field:" + field.getName(), e);  } }}

5.PayloadEncoder

import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;import java.nio.charset.Charset;import java.util.List;public class PayloadEncoder { public static <T extends Codecable> byte[] getPayload(T command) {  List<FieldWrapper> fieldWrapperList = command.getFieldWrapperList();  ByteBuf buffer = Unpooled.buffer();  fieldWrapperList.forEach(fieldWrapper -> write2ByteBuf(fieldWrapper, command, buffer));  return buffer.array(); } /**  * 数据写入到ByteBuf  *  * @param fieldWrapper  * @param instance  * @param buffer  */ private static void write2ByteBuf(FieldWrapper fieldWrapper, Object instance, ByteBuf buffer) {  Field field = fieldWrapper.getField();  String typeName = field.getType().getName();  field.setAccessible(true);  Object value = null;  try {   value = field.get(instance);  } catch (IllegalAccessException e) {   new RuntimeException("反射获取值失败,filed:" + field.getName(), e);  }  switch (typeName) {   case "java.lang.Boolean":   case "boolean":    buffer.writeBoolean((Boolean) value);    break;   case "java.lang.Character":   case "char":    buffer.writeCharSequence((CharSequence) value, Charset.forName("UTF-8"));    break;   case "java.lang.Byte":   case "byte":    buffer.writeByte((byte) value);    break;   case "java.lang.Short":   case "short":    buffer.writeShort((short) value);    break;   case "java.lang.Integer":   case "int":    buffer.writeInt((int) value);    break;   case "java.lang.Long":   case "long":    buffer.writeLong((long) value);    break;   case "java.lang.Float":   case "float":    buffer.writeFloat((float) value);    break;   case "java.lang.Double":   case "double":    buffer.writeDouble((double) value);    break;   case "java.lang.String":    buffer.writeCharSequence((CharSequence) value, Charset.forName("UTF-8"));    break;   default:    throw new RuntimeException(typeName + "不支持,bug");  } }}

添加完上面五个类之后,使用也很简单,只需要如下所示,就可以把driveStartData转成byte数组。

PayloadEncoder.getPayload(driveStartData)

4 总结

可能会有人问了,上面三种,明显第二种转json最简单,为什么还要用另外两种呢?

其实,第一种和第三种可以归为一类,都是把对象直接转成byte数组,下一层做解析的话,可以一个一个元素取; 
第二种情况是把对象的json字符串转成byte数组,问题就在于,json字符串最开头是”{“,也就是转成的byte数组的第一位是”{“对应的数值

在使用中应该根据情况来,如果下一层做解析是直接取元素,对象少的话用第一种;对象多的话用第三种; 
如果下一层做了排除掉json的一些格式的解析,就用第二种。

以上全部为本篇文章的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持VeVb武林网。


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