Hessian和Java反序列化问题小结

Hessian反序列化问题

众所周知，Hessian框架提供的序列化方式，在性能上要优于Java自己的序列化方式。他将对象序列化，生成的字节数组的数量要相对于Java自带的序列化方式要更简洁。

目前公司的一个项目中，有RPC调用的需要，这里我们使用了公司自己的开源RPC框架Dubbo作为远程调用框架，进行业务方法的调用和对象的序列化。这里，我们没有对Dubbo做出特殊配置，Dubbo在Remoting层组件默认的序列化方式就是采用的Hessian协议处理。但是在真正部署测试时，走到需要远程调用的方式时，报出了一下异常（只截取了最核心的异常堆栈）：

 

Java代码   Caused by: com.alibaba.com.caucho.hessian.io.HessianProtocolException: 'com.alibaba.ais.bdc.person.vo.CountVO$CountObject' could not be instantiated       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.JavaDeserializer.instantiate(JavaDeserializer.java:275)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.JavaDeserializer.readObject(JavaDeserializer.java:155)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.SerializerFactory.readObject(SerializerFactory.java:397)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input.readObjectInstance(Hessian2Input.java:2070)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input.readObject(Hessian2Input.java:2005)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input.readObject(Hessian2Input.java:1990)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.CollectionDeserializer.readLengthList(CollectionDeserializer.java:93)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.Hessian2Input.readObject(Hessian2Input.java:1678)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.JavaDeserializer$ObjectFieldDeserializer.deserialize(JavaDeserializer.java:396)       ... 42 more   Caused by: java.lang.reflect.InvocationTargetException       at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)       at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:39)       at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:27)       at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:513)       at com.alibaba.com.caucho.hessian.io.JavaDeserializer.instantiate(JavaDeserializer.java:271)       ... 50 more   Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: [Assertion failed] - this argument is required; it must not be null       at org.springframework.util.Assert.notNull(Assert.java:112)       at org.springframework.util.Assert.notNull(Assert.java:123)       at com.alibaba.ais.bdc.person.vo.CountVO$CountObject.<init>(CountVO.java:101)       ... 55 more  

从最下面的异常信息可以看出，CountObject这个内部类在对象初始化时，报了参数校验的失败。这个看一下CountObject的出问题的构造函数就一目了然了：

Java代码   public CountObject(SimplePerson simplePerson, String imagePrefix){       Assert.notNull(simplePerson);       if (StringUtils.isEmpty(imagePrefix)) {           throw new IllegalArgumentException("imagePrefix [" + imagePrefix + "] is meaningless.");       }       this.id = simplePerson.getEmployeeId();       this.name = simplePerson.getRealName();       this.imagePath = StringUtils.isEmpty(simplePerson.getImagePathSuffix()) ? null : imagePrefix                                                                                        + simplePerson.getImagePathSuffix();   }  

现在在构造函数的第一行的Assert就失败了。可是哪里调用这个构造函数导致失败呢？继续网上翻看异常堆栈给出的信息。可以看出在JavaDeserializer.instantiate中抛出了HessianProtocolException异常。进去看一下Hessian这块的源码如下：

Java代码   protected Object instantiate()     throws Exception   {     try {       if (_constructor != null)   eturn _constructor.newInstance(_constructorArgs);       else   eturn _type.newInstance();     } catch (Exception e) {       throw new HessianProtocolException("'" + _type.getName() + "' could not be instantiated", e);     }   }  

这里结合上面的异常堆栈可以知道，上面出问题的关键是_constructor和_constructorArgs。这两个东东又到底是啥呢？继续来看代码：

Java代码    public JavaDeserializer(Class cl)    {      _type = cl;      _fieldMap = getFieldMap(cl);         _readResolve = getReadResolve(cl);         if (_readResolve != null) {        _readResolve.setAccessible(true);      }         Constructor []constructors = cl.getDeclaredConstructors();      long bestCost = Long.MAX_VALUE;         for (int i = 0; i < constructors.length; i++) {        Class []param = constructors[i].getParameterTypes();        long cost = 0;           for (int j = 0; j < param.length; j++) {   cost = 4 * cost;      if (Object.class.equals(param[j]))     cost += 1;   else if (String.class.equals(param[j]))     cost += 2;   else if (int.class.equals(param[j]))     cost += 3;   else if (long.class.equals(param[j]))     cost += 4;   else if (param[j].isPrimitive())     cost += 5;   else     cost += 6;        }           if (cost < 0 || cost > (1 << 48))   cost = 1 << 48;           cost += (long) param.length << 48;        // _constructor will reference to the constructor with least parameters.        if (cost < bestCost) {          _constructor = constructors[i];          bestCost = cost;        }      }         if (_constructor != null) {        _constructor.setAccessible(true);        Class []params = _constructor.getParameterTypes();        _constructorArgs = new Object[params.length];        for (int i = 0; i < params.length; i++) {          _constructorArgs[i] = getParamArg(params[i]);        }      }    }  

从JavaDeserializer的构造方法中可以看出，这里_constructor会被赋予参数最少的那个构造器。再回过头去看看CountObject的构造器（就上面列出来的那一个），不难看出，这里的_constructor就是上面的那个构造器了。

Java代码   /**   * Creates a map of the classes fields.   */   protected static Object getParamArg(Class cl)   {     if (! cl.isPrimitive())       return null;     else if (boolean.class.equals(cl))       return Boolean.FALSE;     else if (byte.class.equals(cl))       return new Byte((byte) 0);     else if (short.class.equals(cl))       return new Short((short) 0);     else if (char.class.equals(cl))       return new Character((char) 0);     else if (int.class.equals(cl))       return Integer.valueOf(0);     else if (long.class.equals(cl))       return Long.valueOf(0);     else if (float.class.equals(cl))       return Float.valueOf(0);     else if (double.class.equals(cl))       return Double.valueOf(0);     else       throw new UnsupportedOperationException();   }  

参看上面的getParamArg方法，就可以知道，由于CountObject唯一的一个构造器的两个参数都不是基本类型，所以这里_constructorArgs所包含的值全部是null。

OK，到这里，上面的异常就搞清楚了，Hessian反序列化时，使用反射调用构造函数生成对象时，传入的参数不合法，造成了上面的异常。知道了原因，解决的方法也很简单，就是添加了一个无参的构造器给CountObject，于是上面的问题就解决了。。。

这里，需要注意的是，如果序列化机制使用的是Hessian，序列化的对象又没有提供默认的无参构造器时，需要注意上面类似的问题了。

Java本身反序列化问题

Java本身的反序列化机制虽然性能稍差一些，但本身使用的约束条件相对却要宽松一些，其实只要满足下面两条，一个类对象就是可以完美支持序列化机制了：

类实现java.io.Serializable接口。类包含的所有属性都是实现了java.io.Serializable接口的，或者被标记为了transient。

对于构造函数本身没有任何约束。这里，Java序列化本身其实也是和new以及Java反射机制“平级”的实例化对象的方式。所以，对于单例模式的场景，还是需要考虑是否会有序列化因素造成的单例失效（因为他实例化对象不依赖于构造器，所以一个private的构造器显然没法阻止他的“胡作非为”）。当然，对于这种情况，也可以自己实现下面的方法：

 

Java代码   private Object readResolve()  

通过实现上面的方法，自己可以在其中明确指定，放回的对象的实例是哪一个。但对于通过如上方式保证的单例模式至少需要注意一下两点：

readResolve方法的可见性（public/protected/private）问题：因为如果这个方法不是private的，就有可能被起子类直接继承过去。这可能造成你在反序列化子类对象时出错（因为这个方法返回了父类的某个固定的对象）。使用readResolve方法时，往往比较容易返回某个固定的对象。但这其实和真正的对象反序列化其实是有点矛盾的。因为你反序列化对象时，多数场景都是希望恢复原来的对象的“状态”，而不是固定的某个对象。所以只要你的类内的属性有没有被标识成transient的，就要格外小心了。

鉴于上面所说的稍微复杂的现象，如果单纯的考虑单例的需要，更好的方式是通过枚举来实现，因为枚举至少可以在JVM层面，帮你保证每个枚举实例一定是单例的，即使使用反序列化机制，也无法绕过这个限制，所以可以帮你省不少心。

好了，上面扯的有点远了，关于Java本身的序列化机制，下面写了一个简单的把对象序列化成字节数组，再由字节数组反序列化回来的例子，看完之后应该会更明了一些：

 

Java代码   public class Person implements Serializable {          String name;       int age;          public Person(String name, int age) {           this.name = name;           this.age = age;       }          @Override       public String toString() {           return "Person{" +               "name='" + name + '\'' +               ", age=" + age +               '}';       }          private static class Employee extends Person{              String title;              private Employee(String name, int age, String title) {               super(name, age);               this.title = title;           }              @Override           public String toString() {               return "Employee{" + "name='" + name + '\'' +                   ", age=" + age + '\'' +                   ", title='" + title + '\'' +                   '}';           }       }          public static void main(String[] args) {           byte[] bytes;           Person person1 = new Person( "test1",20 );           Person person2;           Employee employee1 = new Employee( "employee1",25,"Manager" );           Employee employee2;              ByteArrayOutputStream byteOutputStream = null;           ObjectOutputStream objectOutputStream = null;              ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = null;           ObjectInputStream objectInputStream = null;              try {               //generate byteArray.               byteOutputStream = new ByteArrayOutputStream( );               objectOutputStream = new ObjectOutputStream( byteOutputStream);               //serialize person1               objectOutputStream.writeObject( person1 );               //serialize employee1               objectOutputStream.writeObject( employee1 );                  bytes = byteOutputStream.toByteArray();                  for (byte aByte : bytes) {                   System.out.print(aByte);               }               System.out.println();               System.out.println("Bytes's length is :"+bytes.length);                  //generate Object from byteArray.               byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream( bytes );               objectInputStream = new ObjectInputStream( byteArrayInputStream );               //deserialize person1               person2 = (Person)objectInputStream.readObject();               //deserialize employee1               employee2 = (Employee)objectInputStream.readObject();               System.out.println("person2 got from byteArray is : "+person2);               System.out.println("employee2 got from byteArray is : "+employee2);                  System.out.println("person1's memory id :"+Integer.toHexString(person1.hashCode()));               System.out.println("person2's memory id :"+Integer.toHexString(person2.hashCode()));               System.out.println("employee1's memory id :"+Integer.toHexString(employee1.hashCode()));               System.out.println("employee2's memory id :"+Integer.toHexString(employee2.hashCode()));              } catch (IOException e) {               e.printStackTrace();           }catch ( ClassNotFoundException ce ){               ce.printStackTrace();           }           finally {               try {                   byteOutputStream.close();                   objectOutputStream.close();                   byteArrayInputStream.close();                   objectInputStream.close();               } catch (IOException e) {                   e.printStackTrace();               }           }       }   }  

上面代码执行的结果如下：

Java代码   -84-19051151140329911110946115107121461191191194611510111410597108105122971161051111104680101114115111110-97-123-26-11-111120-40-115202730397103101760411097109101116018761069711897471089711010347831161141051101035912011200020116051161011151164911511404199111109461151071214611911911946115101114105971081051229711610511111046801011141151111103669109112108111121101101-11-66110-28-62-10611536201760511610511610810111301260112011301260000025116091011091121081111211011014911607779711097103101114   Bytes's length is :200   person2 got from byteArray is : Person{name='test1', age=20}   employee2 got from byteArray is : Employee{name='employee1', age=25', title='Manager'}   person1's memory id :29173ef   person2's memory id :96fa474   employee1's memory id :6c121f1d   employee2's memory id :95c083  

最后再补充一个Java序列化规范的地址，有时间时再细读一下：http://docs.oracle.com/javase/7/docs/platform/serialization/spec/serial-arch.html