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<fieldwrapper> resolvefileldwrapperlist(class clazz){
  field[] fields = clazz.getdeclaredfields();
  list<fieldwrapper> 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<fieldwrapper>() {
   @override
   public int compare(fieldwrapper o1, fieldwrapper o2) {
    return o1.getcodecproprety().order() - o2.getcodecproprety().order();
   }
  });

  return fieldwrapperlist;
 }

 @jsonignore
 public abstract list<fieldwrapper> 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 extends codecable> t resolve(byte[] src, class<t> clazz) {
  t instance = null;
  try {
   instance = clazz.newinstance();
  } catch (exception e) {
   throw new runtimeexception("实例化类失败", e);
  }

  list<fieldwrapper> 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 "float":
     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 <t extends codecable> byte[] getpayload(t command) {
  list<fieldwrapper> 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。

以上全部为本篇文章的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。