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.NET Core中使用Redis与Memcached的序列化问题详析

来源:ZzWww 编辑:ZzWww 时间:2019-11-25

前言

在使用分布式缓存的时候,都不可避免的要做这样一步操作,将数据序列化后再存储到缓存中去。

序列化这一操作,或许是显式的,或许是隐式的,这个取决于使用的package是否有帮我们做这样一件事。

本文会拿在.NET Core环境下使用Redis和Memcached来当例子说明,其中,Redis主要是用StackExchange.Redis,Memcached主要是用EnyimMemcachedCore。

先来看看一些我们常用的序列化方法。

常见的序列化方法

或许,比较常见的做法就是将一个对象序列化成byte数组,然后用这个数组和缓存服务器进行交互。

关于序列化,业界有不少算法,这些算法在某种意义上表现的结果就是速度和体积这两个问题。

其实当操作分布式缓存的时候,我们对这两个问题其实也是比较看重的!

在同等条件下,序列化和反序列化的速度,可以决定执行的速度是否能快一点。

序列化的结果,也就是我们要往内存里面塞的东西,如果能让其小一点,也是能节省不少宝贵的内存空间。

当然,本文的重点不是去比较那种序列化方法比较牛逼,而是介绍怎么结合缓存去使用,也顺带提一下在使用缓存时,序列化可以考虑的一些点。

下面来看看一些常用的序列化的库:

  • System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary
  • Newtonsoft.Json
  • protobuf-net
  • MessagePack-CSharp
  • ....

在这些库中

System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary是.NET类库中本身就有的,所以想在不依赖第三方的packages时,这是个不错的选择。

Newtonsoft.Json应该不用多说了。

protobuf-net是.NET实现的Protocol Buffers。

MessagePack-CSharp是极快的MessagePack序列化工具。

这几种序列化的库也是笔者平时有所涉及的,还有一些不熟悉的就没列出来了!

在开始之前,我们先定义一个产品类,后面相关的操作都是基于这个类来说明。

public class Product
{
 public int Id { get; set; }
 public string Name { get; set; }
}

下面先来看看Redis的使用。

Redis

在介绍序列化之前,我们需要知道在StackExchange.Redis中,我们要存储的数据都是以RedisValue的形式存在的。并且RedisValue是支持string,byte[]等多种数据类型的。

换句话说就是,在我们使用StackExchange.Redis时,存进Redis的数据需要序列化成RedisValue所支持的类型。

这就是前面说的需要显式的进行序列化的操作。

先来看看.NET类库提供的BinaryFormatter。

序列化的操作

using (var ms = new MemoryStream())
{
 formatter.Serialize(ms, product);  
 db.StringSet("binaryformatter", ms.ToArray(), TimeSpan.FromMinutes(1));
}

反序列化的操作

var value = db.StringGet("binaryformatter");
using (var ms = new MemoryStream(value))
{
 var desValue = (Product)(new BinaryFormatter().Deserialize(ms));
 Console.WriteLine($"{desValue.Id}-{desValue.Name}");
}

写起来还是挺简单的,但是这个时候运行代码会提示下面的错误!

说是我们的Product类没有标记Serializable。下面就是在Product类加上[Serializable]。

再次运行,已经能成功了。

再来看看Newtonsoft.Json

序列化的操作

using (var ms = new MemoryStream())
{
 using (var sr = new StreamWriter(ms, Encoding.UTF8))
 using (var jtr = new JsonTextWriter(sr))
 {
 jsonSerializer.Serialize(jtr, product);
 }  
 db.StringSet("json", ms.ToArray(), TimeSpan.FromMinutes(1));
}

反序列化的操作

var bytes = db.StringGet("json");
using (var ms = new MemoryStream(bytes))
using (var sr = new StreamReader(ms, Encoding.UTF8))
using (var jtr = new JsonTextReader(sr))
{
 var desValue = jsonSerializer.Deserialize<Product>(jtr);
 Console.WriteLine($"{desValue.Id}-{desValue.Name}");
}

由于Newtonsoft.Json对我们要进行序列化的类有没有加上Serializable并没有什么强制性的要求,所以去掉或保留都可以。

运行起来是比较顺利的。

当然,也可以用下面的方式来处理的:

var objStr = JsonConvert.SerializeObject(product);
db.StringSet("json", Encoding.UTF8.GetBytes(objStr), TimeSpan.FromMinutes(1));
var resStr = Encoding.UTF8.GetString(db.StringGet("json"));
var res = JsonConvert.DeserializeObject<Product>(resStr);

再来看看ProtoBuf

序列化的操作

using (var ms = new MemoryStream())
{
 Serializer.Serialize(ms, product);
 db.StringSet("protobuf", ms.ToArray(), TimeSpan.FromMinutes(1));
}

反序列化的操作

var value = db.StringGet("protobuf");
using (var ms = new MemoryStream(value))
{
 var desValue = Serializer.Deserialize<Product>(ms); 
 Console.WriteLine($"{desValue.Id}-{desValue.Name}");
}

用法看起来也是中规中矩。

但是想这样就跑起来是没那么顺利的。错误提示如下:

处理方法有两个,一个是在Product类和属性上面加上对应的Attribute,另一个是用ProtoBuf.Meta在运行时来处理这个问题。可以参考AutoProtobuf的实现。

下面用第一种方式来处理,直接加上[ProtoContract][ProtoMember]这两个Attribute。

再次运行就是我们所期望的结果了。

最后来看看MessagePack,据其在Github上的说明和对比,似乎比其他序列化的库都强悍不少。

它默认也是要像Protobuf那样加上MessagePackObjectKey这两个Attribute的。

不过它也提供了一个IFormatterResolver参数,可以让我们有所选择。

下面用的是不需要加Attribute的方法来演示。


TAG标签:asp.net .net Core R Redis

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