2
Hessian 2.0 序列化协议
source link: https://www.diguage.com/post/hessian-serialization-protocol/
Go to the source link to view the article. You can view the picture content, updated content and better typesetting reading experience. If the link is broken, please click the button below to view the snapshot at that time.
公司在微服务系统中，序列化协议大多数使用 MessagePack。但是，由于 MessagePack 设计限制，导致微服务接口在增减参数时，只能在最后操作。但是，由于个人操作，难免失误，结果造成因为增减字段导致的事故层出不穷。最近，一些条件成熟，准备推动部门将序列化协议切换到 Hessian。
原以为，切换到 Hessian 就可以万事大吉。但是，在和同事的沟通中发现，同事反馈，Hessian 本身也有一些限制。为了对 Hessian 有一个更深入的了解，干脆就把 Hessian 序列化协议读一遍。看协议，文字不多，干脆就把协议完整翻译一遍。闲言少叙，正文开始。
Hessian 2.0 序列化协议
Hessian 是一种设计用于面向对象传输的，动态类型的，二进制序列化 Web 服务协议。
2. 设计目标
Hessian 是动态类型的，紧凑，跨语言的。
Hessian 协议有如下设计目标：
它必须自我描述序列化类型，即不需要外部架构或接口定义。
它必须是语言独立的，同时支持脚本语言。
它必须一次性读取或者写入。
它必须尽可能紧凑。
它必须简单，以便可以有效地测试和实施。
它必须尽可能快。
它必须支持 Unicode 字符串。
它必须支持8位二进制数据而不必转义或使用附件。
它必须支持加密，压缩，签名和事务上下文信封。
3. Hessian 语法
序列化语法
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
# 开始
top ::= value
# 8-bit 编码的二进制数据，分割为 64k 的 chunks
binary ::= x41 b1 b0 <binary-data> binary # 非结尾 chunk
::= 'B' b1 b0 <binary-data> # 结尾 chunk
::= [x20-x2f] <binary-data> # 长度为 0-15 的二进制数据
::= [x34-x37] <binary-data> # 长度为 0-1023 的二进制数据
# 布尔 true/false
boolean ::= 'T'
::= 'F'
# 对象定义 (紧凑映射)
class-def ::= 'C' string int string*
# 自 epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）以来的毫秒数，用 64 bit 编码
date ::= x4a b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
# 自 epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）以来的分钟数，用 32 bit 编码
::= x4b b3 b2 b1 b0
# 64-bit IEEE double 双精度浮点类型
double ::= 'D' b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
::= x5b # 0.0
::= x5c # 1.0
::= x5d b0 # byte 转化的 double (-128.0 to 127.0)
::= x5e b1 b0 # short 转化的 double
::= x5f b3 b2 b1 b0 # 32-bit float 单精度浮点数转化的 double
# 32-bit 有符合整数
int ::= 'I' b3 b2 b1 b0
::= [x80-xbf] # -x10 to x3f
::= [xc0-xcf] b0 # -x800 to x7ff
::= [xd0-xd7] b1 b0 # -x40000 to x3ffff
# list/vector
list ::= x55 type value* 'Z' # 可变长度链表，类似 List
::= 'V' type int value* # 固定长度链表，类似 数组
::= x57 value* 'Z' # 可变长度的无类型链表
::= x58 int value* # 固定长度的无类型链表
::= [x70-77] type value* # 固定长度的有类型链表
::= [x78-7f] value* # 固定长度的无类型链表
// TODO 最后一种和倒数第三种有什么区别？
# 64-bit 有符号长整型
long ::= 'L' b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
::= [xd8-xef] # -x08 to x0f
::= [xf0-xff] b0 # -x800 to x7ff
::= [x38-x3f] b1 b0 # -x40000 to x3ffff
::= x59 b3 b2 b1 b0 # 32-bit integer cast to long
# map/object 哈希或对象
map ::= 'M' type (value value)* 'Z' # key, value 哈希键值对
::= 'H' (value value)* 'Z' # 无类型 key, value 键值对
# null 值
null ::= 'N'
# Object 实例
object ::= 'O' int value*
::= [x60-x6f] value*
# 值引用 (例如循环树或图)
ref ::= x51 int # reference to nth map/list/object
# UTF-8 编码的字符串，分割为 64k 的 chunk
string ::= x52 b1 b0 <utf8-data> string # non-final chunk
::= 'S' b1 b0 <utf8-data> # 长度为 0-65535 的字符串
::= [x00-x1f] <utf8-data> # 长度为 0-31 的字符串
::= [x30-x34] <utf8-data> # 长度为 0-1023 的字符串
# 用于面向对象语言的 map/list 类型
type ::= string # 类型名称
::= int # 类型引用
# main production
value ::= null
::= binary
::= boolean
::= class-def value
::= date
::= double
::= int
::= list
::= long
::= map
::= object
::= ref
::= string
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4. 序列化协议
Hessian 的对象序列化支持八种基本类型：
原始二进制数据（
binary）布尔型（
boolean）64-bit 毫秒日期类型（
date）64-bit 双精度浮点型（
double）32-bit 整型（
int）64-bit 长整型（
long）nullUTF-8 编码的字符串（
string）
同时，还支持三种递归类型（recursive type）：
支持链表（
list）和数组（array）的list支持哈希（
map）和字典（dictionary）的map支持对象的
object
最后，还支持一种特殊的构件：
支持共享和循环引用的
ref
Hessian 2.0 又增加了三种内部引用映射：
一种 object/list 引用映射
一种类定义引用映射
一种类型（类名）引用映射
4.1. 二进制数据
二进制语法：
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
binary ::= b b1 b0 <binary-data> binary
::= B b1 b0 <binary-data>
::= [x20-x2f] <binary-data>
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //二进制数据编码在 chunk 里面。字节 x42（B）表示结尾 chunk，字节 x62（b）表示任何非结尾 chunk。每个 chunk 有一个 16-bit 的长度值.
len = 256 * b1 + b0
这里的说明不是很明确，以后有机会结合实例来研究一下。
4.1.1. 紧凑：简小二进制数据
对于长度小于 15 的二进制数据，可以使用一个字节的长度标识 [x20-x2f] 来进行编码。
len = code - 0x20
这里的说明不是很明确，以后有机会结合实例来研究一下。
4.1.2. 二进制示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x20 # zero-length binary data
x23 x01 x02 x03 # 3 octet data
B x10 x00 .... # 4k final chunk of data
b x04 x00 .... # 1k non-final chunk of data
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.2. 布尔型数据
布尔型语法：
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
boolean ::= T
::= F
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //字节 F 表示 false，字节 T 表示 true。
4.2.1. 布尔型示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
T # true
F # false
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.3. 日期类型数据
日期语法：
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
date ::= x4a b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
::= x4b b4 b3 b2 b1 b0
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //使用以 64 bit 编码的自 epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）以来的毫秒数来标识日期。
4.3.1. 紧凑：以分钟表示的日期
使用以 32 bit 编码的自 epoch（1970-01-01 00:00:00 UTC）以来的分钟数来标识日期。
4.3.2. 日期示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x4a x00 x00 x00 xd0 x4b x92 x84 xb8 # 09:51:31 May 8, 1998 UTC
x4b x4b x92 x0b xa0 # 09:51:00 May 8, 1998 UTC
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.4. 浮点类型数据
浮点数语法：
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
double ::= D b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
::= x5b
::= x5c
::= x5d b0
::= x5e b1 b0
::= x5f b3 b2 b1 b0
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //浮点数使用 IEEE 64-bit 标准来表示。
4.4.1. 紧凑：0.0
浮点数 0.0 可以使用字节 x5b 来标识。
4.4.2. 紧凑：1.0
浮点数 1.0 可以使用字节 x5c 来标识。
4.4.3. 紧凑：单字节浮点数
对于在 -128.0 ~ 127.0 之间并且没有小数部分的浮点数，可以使用两个字节来表示；通过类型转换，将 byte 值转化为浮点数。
value = (double) b0
4.4.4. 紧凑：短整型浮点数
对于在 -32768.0 ~ 32767.0 之间并且没有小数部分的浮点数，可以使用三个字节来表示；通过类型转换，将 short 值转化为浮点数。
value = (double) (256 * b1 + b0)
4.4.5. 紧凑：单精度浮点数
与 32位浮点数等价的双精度浮点数，可以用四个字节来表示；通过类型转换，将 float 值转化为浮点数。
4.4.6. 浮点类型示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x5b # 0.0
x5c # 1.0
x5d x00 # 0.0
x5d x80 # -128.0
x5d x7f # 127.0
x5e x00 x00 # 0.0
x5e x80 x00 # -32768.0
x5e x7f xff # 32767.0
D x40 x28 x80 x00 x00 x00 x00 x00 # 12.25
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.5. 整数类型数据
整数语法：
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
int ::= 'I' b3 b2 b1 b0
::= [x80-xbf]
::= [xc0-xcf] b0
::= [xd0-xd7] b1 b0
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.5.1. 整数示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x90 # 0
x80 # -16
xbf # 47
xc8 x00 # 0
xc0 x00 # -2048
xc7 x00 # -256
xcf xff # 2047
xd4 x00 x00 # 0
xd0 x00 x00 # -262144
xd7 xff xff # 262143
I x00 x00 x00 x00 # 0
I x00 x00 x01 x2c # 300
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.6. 链表数据
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
list ::= x55 type value* 'Z' # variable-length list
::= 'V' type int value* # fixed-length list
::= x57 value* 'Z' # variable-length untyped list
::= x58 int value* # fixed-length untyped list
::= [x70-77] type value* # fixed-length typed list
::= [x78-7f] value* # fixed-length untyped list
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.6.1. 链表示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
V # fixed length, typed list
x04 [int # encoding of int[] type
x92 # length = 2
x90 # integer 0
x91 # integer 1
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x57 # variable-length, untyped
x90 # integer 0
x91 # integer 1
Z
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x72 # typed list length=2
x04 [int # type for int[] (save as type #0)
x90 # integer 0
x91 # integer 1
x73 # typed list length = 3
x90 # type reference to int[] (integer #0)
x92 # integer 2
x93 # integer 3
x94 # integer 4
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.7. 长整数类型数据
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
long ::= L b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
::= [xd8-xef]
::= [xf0-xff] b0
::= [x38-x3f] b1 b0
::= x4c b3 b2 b1 b0
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.7.1. 示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
xe0 # 0
xd8 # -8
xef # 15
xf8 x00 # 0
xf0 x00 # -2048
xf7 x00 # -256
xff xff # 2047
x3c x00 x00 # 0
x38 x00 x00 # -262144
x3f xff xff # 262143
x4c x00 x00 x00 x00 # 0
x4c x00 x00 x01 x2c # 300
L x00 x00 x00 x00 x00 x00 x01 x2c # 300
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.8. 哈希
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
map ::= M type (value value)* Z
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.8.1. 哈希示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
map = new HashMap();
map.put(new Integer(1), "fee");
map.put(new Integer(16), "fie");
map.put(new Integer(256), "foe");
---
H # untyped map (HashMap for Java)
x91 # 1
x03 fee # "fee"
xa0 # 16
x03 fie # "fie"
xc9 x00 # 256
x03 foe # "foe"
Z
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
public class Car implements Serializable {
String color = "aquamarine";
String model = "Beetle";
int mileage = 65536;
}
---
M
x13 com.caucho.test.Car # type
x05 color # color field
x0a aquamarine
x05 model # model field
x06 Beetle
x07 mileage # mileage field
I x00 x01 x00 x00
Z
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.9. null
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
null ::= N
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.10. 对象
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
class-def ::= 'C' string int string*
object ::= 'O' int value*
::= [x60-x6f] value*
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.10.1. 示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
class Car {
String color;
String model;
}
out.writeObject(new Car("red", "corvette"));
out.writeObject(new Car("green", "civic"));
---
C # object definition (#0)
x0b example.Car # type is example.Car
x92 # two fields
x05 color # color field name
x05 model # model field name
O # object def (long form)
x90 # object definition #0
x03 red # color field value
x08 corvette # model field value
x60 # object def #0 (short form)
x05 green # color field value
x05 civic # model field value
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
enum Color {
RED,
GREEN,
BLUE,
}
out.writeObject(Color.RED);
out.writeObject(Color.GREEN);
out.writeObject(Color.BLUE);
out.writeObject(Color.GREEN);
---
C # class definition #0
x0b example.Color # type is example.Color
x91 # one field
x04 name # enumeration field is "name"
x60 # object #0 (class def #0)
x03 RED # RED value
x60 # object #1 (class def #0)
x90 # object definition ref #0
x05 GREEN # GREEN value
x60 # object #2 (class def #0)
x04 BLUE # BLUE value
x51 x91 # object ref #1, i.e. Color.GREEN
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.11. 引用
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
ref ::= x51 int
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.11.1. 引用示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
list = new LinkedList();
list.data = 1;
list.tail = list;
---
C
x0a LinkedList
x92
x04 head
x04 tail
o x90 # object stores ref #0
x91 # data = 1
x51 x90 # next field refers to itself, i.e. ref #0
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.12. 字符串类型数据
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
string ::= x52 b1 b0 <utf8-data> string
::= S b1 b0 <utf8-data>
::= [x00-x1f] <utf8-data>
::= [x30-x33] b0 <utf8-data>
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.12.1. 字符串示例
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x00 # "", empty string
x05 hello # "hello"
x01 xc3 x83 # "\u00c3"
S x00 x05 hello # "hello" in long form
x52 x00 x07 hello, # "hello, world" split into two chunks
x05 world
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.13. 类型
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
type ::= string
::= int
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //4.14. 压缩：类型引用
5. 引用哈希
6. 字节码映射
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //
---------------------------------------------------------------------------
x00 - x1f # utf-8 string length 0-32
x20 - x2f # binary data length 0-16
x30 - x33 # utf-8 string length 0-1023
x34 - x37 # binary data length 0-1023
x38 - x3f # three-octet compact long (-x40000 to x3ffff)
x40 # reserved (expansion/escape)
x41 # 8-bit binary data non-final chunk ('A')
x42 # 8-bit binary data final chunk ('B')
x43 # object type definition ('C')
x44 # 64-bit IEEE encoded double ('D')
x45 # reserved
x46 # boolean false ('F')
x47 # reserved
x48 # untyped map ('H')
x49 # 32-bit signed integer ('I')
x4a # 64-bit UTC millisecond date
x4b # 32-bit UTC minute date
x4c # 64-bit signed long integer ('L')
x4d # map with type ('M')
x4e # null ('N')
x4f # object instance ('O')
x50 # reserved
x51 # reference to map/list/object - integer ('Q')
x52 # utf-8 string non-final chunk ('R')
x53 # utf-8 string final chunk ('S')
x54 # boolean true ('T')
x55 # variable-length list/vector ('U')
x56 # fixed-length list/vector ('V')
x57 # variable-length untyped list/vector ('W')
x58 # fixed-length untyped list/vector ('X')
x59 # long encoded as 32-bit int ('Y')
x5a # list/map terminator ('Z')
x5b # double 0.0
x5c # double 1.0
x5d # double represented as byte (-128.0 to 127.0)
x5e # double represented as short (-32768.0 to 327676.0)
x5f # double represented as float
x60 - x6f # object with direct type
x70 - x77 # fixed list with direct length
x78 - x7f # fixed untyped list with direct length
x80 - xbf # one-octet compact int (-x10 to x3f, x90 is 0)
xc0 - xcf # two-octet compact int (-x800 to x7ff)
xd0 - xd7 # three-octet compact int (-x40000 to x3ffff)
xd8 - xef # one-octet compact long (-x8 to xf, xe0 is 0)
xf0 - xff # two-octet compact long (-x800 to x7ff, xf8 is 0)
---------------------------------------------------------------------------
// D瓜哥 · https://www.diguage.com/ · 出品 //在搜索 Hessian 时，维基百科直接有一个词条： Hessian - Wikipedia，上面有一个解释是：Hessian 是黑森人的意思，表示生活在 德国黑森州 的居民。在对应的维基百科词条 Hesse - Wikipedia 上，看到了表示这个州的徽章，感觉很有意思，就那这张照片做头图了。
Recommend
About Joyk
Aggregate valuable and interesting links.
Joyk means Joy of geeK