java对象转成byte数组的3种方法

java对象转成byte数组的3种方法

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;

@Data

public abstract class Codecable {

public static List resolveFileldWrapperList(Class clazz){

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

List 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() {

@Override

public int compare(FieldWrapper o1, FieldWrapper o2) {

return o1.getCodecProprety().order() - o2.getCodecProprety().order();

}

});

return fieldWrapperList;

}

@JsonIgnore

public abstract List 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

@AllArgsConstructor

public 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 resolve(byte[] src, Class clazz) {

T instance = null;

try {

instance = clazz.newInstance();

} catch (Exception e) {

throw new RuntimeException("实例化类失败", e);

}

List 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 "flxPErqloat":

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 byte[] getPayload(T command) {

List 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。

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