Fastjson源码阅读（三）：JSON.toJSONString()

前言

众所周知，我们在应用Fastjson时主要使用的是toJSONString(Object)和parseObject(String, Class)方法。因此接下来将会从这两个方法切入，逐层的分析其实现。

序列化入口

通常使用JSON.toJSONString()这个静态方法来实现序列化。

JSON抽象类实现了JSONAware(转为json串)和JSONStreamAware(将json串写入Appendable)

是JSONObject(内部实现就是个Map)和JSONArray(内部实现是个List)的父类

JSON.toJSONString()方法内部实现基本相同，为做某些特定配置，对外暴露的接口可能不同。

实际交由JSONSerializer类实现

序列化组合器

JSONSerializer类相当于一个序列化组合器，集成了上层调用、序列化配置、具体类型序列化实现、序列化字符串拼接等功能，方便外部统一调用。该类有几个重要的成员：SerializeConfig、SerializeWriter、各种Filter列表、DateFormat、SerialContext等，还有每次对各个具体对象序列化ObjectSerializer（非JSONSerializer的成员变量）。

SerializeConfig

功能

SerializeConfig的主要功能是配置并记录每种Java类型对应的序列化类（ObjectSerializer接口的实现类），比如Boolean.class使用BooleanCodec（看命名就知道该类将序列化和反序列化实现写到一起了）作为序列化实现类，float[].class使用FloatArraySerializer作为序列化实现类。这些序列化实现类，有的是FastJSON中默认实现的（比如Java基本类），有的是通过ASM框架生成的（比如用户自定义类），有的甚至是用户自定义的序列化类（比如Date类型框架默认实现是转为毫秒，应用需要转为秒）。当然，这就涉及到是使用ASM生成序列化类还是使用JavaBean的序列化类类序列化的问题，这里判断根据就是是否Android环境（环境变量"java.vm.name"为"dalvik"或"lemur"就是Android环境），但判断不仅这里一处，后续还有更具体的判断。

实现

SerializeConfig是全局唯一的，它继承自IdentityHashMap，IdentityHashMap是一个长度默认为1024的Hash桶，每个桶存放相同Hash的Entry（可看做链表节点，包含key、value、next指针、hash值）做成的单向链表，IdentityHashMap实现了HashMap的功能，但能避免HashMap并发时的死循环。

哈希桶：哈希桶就是盛放不同key链表的容器（即是哈希表），我们可以把每个key的位置看作是一个指针，该指针所指向的位置里放了一个链表，可以认为是指针数组，故该方法也叫开链式。

SerializeWriter

SerializeWriter继承自Java的Writer，其实就是个专为FastJSON而生的StringBuilder，完成高性能的字符串拼接。该类成员如下：

• char buf[]

可理解为每次序列化后字符串的内存存放地址。

• static ThreadLocal<> bufLocal

每次序列化，都需要重新分配buf[]内存空间。而bufLocal就是每次序列化后buf[]的内存空间保留到ThreadLocal里，但其中的值清空，避免频繁的内存分配和gc。

ThreadLocal，很多地方叫做线程本地变量，也有些地方叫做线程本地存储，其实意思差不多。可能很多朋友都知道ThreadLocal 为变量在每个线程中都创建了一个副本，那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。

gc:garbage collection 垃圾回收

• int features

生成json字符串的特征配置，默认配置为：

<span>QuoteFieldNames | SkipTransientField | WriteEnumUsingToString | SortField</span>
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表示含义为：双引号filedName + 忽略transientField + enum类型使用String写入 + 排序输出field。 支持的所有特征在SerializerFeature类中，用户可在调用时显示配置，也可通过JSONFiled或JSONType注入配置。

• Writer

writer 用户指定将生成的json串直接写入某writer中，比如JSONWriter类。

举例，writeStringWithDoubleQuote()表示用字符串用双引号写入，可以观察拼接字符串的方式。

Filter列表

SerializeWriter中有很多Filter列表，可视为在生成json串的各阶段、各地方定制序列化，大致如下：

• BeforeFilter ：序列化时在最前面添加内容
• AfterFilter ：序列化时在最后面添加内容
• PropertyFilter ：根据PropertyName和PropertyValue来判断是否序列化
• ValueFilter ：修改Value
• NameFilter ：修改key
• PropertyPreFilter ：根据PropertyName判断是否序列化

DateFormat

指定日期格式。若不指定，FastJSON会自动识别如下日期格式：

• ISO-8601日期格式
• yyyy-MM-dd
• yyyy-MM-dd HH:mm:ss
• yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS
• 毫秒数值
• 毫秒字符串
• .Net Json日期格式
• new Date()

SerialContext

序列化上下文，在引用或循环引用中使用，该值会放入references的Hash桶（IdentityHashMap）缓存。

ObjectSerializer

ObjectSerializer只有一个接口方法，如下：

void write(JSONSerializer serializer,Objectobject,Object
    fieldName,Type fieldType);
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可见，将JSONSerializer传入了ObjectSerializer中，而JSONSerializer有SerializeWriter成员，在每个具体ObjectSerializer实现中，直接使用SerializeWriter拼接字符串即可；Object即是待序列化的对象；fieldName则主要用于组合类引用时设置序列化上下文；而fieldType主要是为了泛型处理。

JSONSerializer中通过public ObjectSerializer getObjectWriter(Class clazz)函数获取类对应的序列化类（即实现ObjectSerializer接口的类），大致逻辑如下：

整个过程是先获取已实现基础类对应的序列化类，再通过类加载器获取自定义的AutowiredObjectSerializer序列化类，最后获取通过createJavaBeanSerializer()创建的序列化类。通过该方法会获取两种序列化类，一种是直接的JavaBeanSerializer（根据类的get方法、public filed等JavaBean特征序列化），另一种是createASMSerializer（通过ASM框架生成的序列化字节码），优先使用第二种。选择JavaBeanSerializer的条件为：

• 该clazz为非public类
• 该clazz的类加载器在ASMClassLoader的外部，或者clazz就是 Serializable.class，或者clazz就是Object.class
• JSONType的注解指明不适用ASM
• createASMSerializer加载失败

结合前面的讨论，可以得出使用ASM的条件：非Android系统、非基础类、非自定义的AutowiredObjectSerializer、非以上所列的使用JavaBeanSerializer条件。

具体基础类的序列化方法、JavaBeanSerializer的序列化方法和ASM生成的序列化方法可以参见代码，这里就不做一一讲解了。