Golang使用gob实现结构体的序列化过程详解

2023-03-08 08:03:12 过程结构详解

Gob简介

gob在kg/encoding/gob包中：

gob流是自描述的，这意味着我们不需要创建单独的文件来解释（使用protobuff格式需要创建文件）
gob流中的每个数据项之前都有其类型说明(一些预定义的类型)

Gob包很简单，仅包括8个函数和5个类型：

func ReGISter(value interface{})
func RegisterName(name string, value interface{})
type CommonType
type Decoder
func NewDecoder(r io.Reader) *Decoder
func (dec *Decoder) Decode(e interface{}) error
func (dec *Decoder) DecodeValue(v reflect.Value) error
type Encoder
func NewEncoder(w io.Writer) *Encoder
func (enc *Encoder) Encode(e interface{}) error
func (enc *Encoder) EncodeValue(value reflect.Value) error
type GobDecoder
type GobEncoder

单个对象序列化

首先定义student结构体，包括两个字段Name和Age.

使用gob.NewEncoder和gob.NewDecoder方法，接收io.Writer 和 io.Reader 对象，用于读写文件：

package main
import (
       "fmt"
       "os"
       "encoding/gob"
)
type Student struct {
       Name string
       Age int32
}
func main() {
       fmt.Println("Gob Example")
       student := Student{"Ketan Parmar",35}
       err := writeGob("./student.gob",student)
       if err != nil{
              fmt.Println(err)
       }
       var studentRead = new (Student)
       err = readGob("./student.gob",studentRead)
       if err != nil {
              fmt.Println(err)
       } else {
              fmt.Println(studentRead.Name, "\t", studentRead.Age)
       }
}
func writeGob(filePath string,object interface{}) error {
       file, err := os.Create(filePath)
       if err == nil {
              encoder := gob.NewEncoder(file)
              encoder.Encode(object)
       }
       file.Close()
       return err
}
func readGob(filePath string,object interface{}) error {
       file, err := os.Open(filePath)
       if err == nil {
              decoder := gob.NewDecoder(file)
              err = decoder.Decode(object)
       }
       file.Close()
       return err
}

列表数据序列化

首先创建student结构体数组或slice，然后填充数据。下面示例无需修改readGob和writeGob函数：

package main
import (
       "fmt"
       "os"
       "encoding/gob"
)
type Student struct {
       Name string
       Age int32
}
type Students []Student
func main() {
       fmt.Println("Gob Example")
       students := Students{}
       students = append(students,Student{"Student 1",20})
       students = append(students,Student{"Student 2",25})
       students = append(students,Student{"Student 3",30})
       err := writeGob("./student.gob",students)
       if err != nil{
              fmt.Println(err)
       }
       var studentRead = new (Students)
       err = readGob("./student.gob",studentRead)
       if err != nil {
              fmt.Println(err)
       } else {
              for _,v := range *studentRead{
                     fmt.Println(v.Name, "\t", v.Age)
              }
       }
}

上面两个示例主要使用了NewEncoder 和 NewDecoder，接下来看看其他函数：Register, Encode, EncodeValue, Decode 和 DecodeValue。

Encode 和 Decode 函数主要用于网络应用程序，方法签名如下：

func (dec *Decoder) Decode(e interface{}) error
func (enc *Encoder) Encode(e interface{}) error

简单编码示例

package main
import (
   "fmt"
   "encoding/gob"
   "bytes"
)
type Student struct {
   Name string
   Age int32
}
func main() {
   fmt.Println("Gob Example")
   studentEncode := Student{Name:"Ketan",Age:30}
   var b bytes.Buffer
   e := gob.NewEncoder(&b)
   if err := e.Encode(studentEncode); err != nil {
      panic(err)
   }
   fmt.Println("Encoded Struct ", b)
   var studentDecode Student
   d := gob.NewDecoder(&b)
   if err := d.Decode(&studentDecode); err != nil {
      panic(err)
   }
   fmt.Println("Decoded Struct ", studentDecode.Name,"\t",studentDecode.Age)
}

上面示例把student结构序列化、反序列化。序列化后存储在字节buffer变量b中，先可以使用b在网络中传输。要解码仅需要创建相同结构对象并提供其地址。studentDecode变量获得解码的内容。

编码在TCP连接中使用

TCP客户端：打开连接使用gob.Encoder方法编码数据进行传输：

package main
import (
   "fmt"
   "encoding/gob"
   "net"
   "log"
)
type Student struct {
   Name string
   Age int32
}
func main() {
   fmt.Println("Client")
   //create structure object
    studentEncode := Student{Name:"Ketan",Age:30}
   fmt.Println("start client");
   // dial TCP connection
   conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8080")
   if err != nil {
      log.Fatal("Connection error", err)
   }
   //Create encoder object, We are passing connection object in Encoder
   encoder := gob.NewEncoder(conn)
   // Encode Structure, IT will pass student object over TCP connection
   encoder.Encode(studentEncode)
   // close connection
   conn.Close()
   fmt.Println("done");
}

TCP Server: 监听8080端口，在go协程中处理所有客户端，使用gob.Decoder方法解码student结构体并输出：

package main
import (
   "fmt"
   "net"
   "encoding/gob"
)
type Student struct {
   Name string
   Age int32
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
   // create new decoder object and provide connection
   dec := gob.NewDecoder(conn)
   // create blank student object
   p := &Student{}
   // decode serialize data
   dec.Decode(p)
   // print
   fmt.Println("Hello ",p.Name,", Your Age is ",p.Age);
   // close connection for that client
   conn.Close()
}
func main() {
   fmt.Println("Server")
   // start TCP server and listen on port 8080
   ln, err := net.Listen("tcp", ":8080")
   if err != nil {
      // handle error
      panic(err)
   }
   for {
      // this blocks until connection or error
      conn, err := ln.Accept()
      if err != nil {
         // handle error
         continue
      }
      // a goroutine handles conn so that the loop can accept other connections
      go handleConnection(conn)
   }
}

上文中没有实现序列化，本文给出golang-ttl-map实现：

func (h *Heap) append(data Data) (err error) {
	h.fileMx.Lock()
	defer h.fileMx.Unlock()
       // 打开文件
	var file *os.File
	file, err = os.OpenFile(h.filePath, os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_APPEND, 0755)
	if err != nil {
		return
	}
	defer func() {
		_ = file.Sync()
	}()
	defer func() {
		_ = file.Close()
	}()
       // 定义buffer
	var buf bytes.Buffer
	enc := gob.NewEncoder(&buf)
       // 序列化
	err = enc.Encode(data)
	if err != nil {
		return
	}
	bs := buf.Bytes()
	bs = append(bs, '\n')
       // 写入文件
	_, err = file.Write(bs)
	if err != nil {
		return
	}
	return
}

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