[[265235]]

 目前業界有各種各樣的網絡輸出傳輸時的序列化和反序列化方案，它們在技術上的實現的初衷和背景有較大的區別，因此在設計的架構也會有很大的區別，最終在落地后的：解析速度、對系統的影響、傳輸數據的大小、可維護性及可閱讀性等方面有著較大的區別，本文分享一些我在一些常見序列化技術的分析和理解：

文章分成3個部分：

1、列舉常見的序列化和反序列化方案(ObjectXXStream、XML、JSON)

2、MySQL JDBC結果集的處理方案

3、Google Protocol Buffer處理方案

【一、常見的在API及消息通信調的用中Serialize方案】：

方案1、基于Java原生的ObjectOutputStream.write()和ObjectInputStream.read()來進行對象序列化和反序列化。

方案2、基于JSON進行序列化和反序列化。

方案3、基于XML進行序列化和反序列化。

【方案1淺析，ObjectXXXStream】：

優點：

(1)、由Java自帶API序列化，簡單、方便、無第三方依賴。

(2)、不用擔心其中的數據解析會丟失精度、丟失字段、Object的反序列化類型不確定等問題。

缺點：

(1)、雙方調試麻煩，發送方和接收方***是同版本的對象描述，否則會有奇怪的問題，調試周期相對長，跨團隊合作升級問題很多。

(2)、傳遞的對象中包含了元數據信息，占用空間較大。

【方案2淺析，JSON序列化】：

優點：

(1)、簡單、方便，無需關注要序列化的對象格式。

(2)、開源界有較多的組件可以支持，例如FastJSON性能非常好。

(3)、在現在很多RPC的框架中，基本都支持這樣的方案。

缺點：

(1)、對象屬性中如果包含Object類型，在反序列化的時候如果業務也本身也不明確數據類型，處理起來會很麻煩。

(2)、由于文本類型，所以一定會占用較大的數據空間，例如下圖。

(3)、比較比較依賴于JSON的解析包的兼容性和性能，在JSON的一些細節處理上(例如一些非標的JSON)，各自處理方式可能不一樣。

(4)、序列化無論任何數據類型先要轉換為String，轉成byte[]，會增加內存拷貝的次數。

(5)、反序列化的時候，必須將整個JSON反序列化成對象后才能進行讀取，大家應該知道，Java對象尤其是層次嵌套較多的對象，占用的內存空間將會遠遠大于數據本身的空間。

數據放大的極端案例1：

傳遞數據描述信息為:

class PP {  
long userId = 102333320132133L;  
int passportNumber = 123456;  
} 

此時傳遞JSON的格式為：

{  
"userId":102333320132133,  
"passportNumber":123456  
} 

我們要傳遞的數據是1個long、1個int，也就是12個字節的數據，這個JSON的字符串長度將是實際的字節數(不包含回車、空格，這里只是為了可讀性，同時注意，這里的long在JSON里面是字符串了)，這個字符串有：51個字節，也就是數據放到了4.25倍左右。

數據放大極端案例2：

當你的對象內部有數據是byte[]類型，JSON是文本格式的數據，是無法存儲byte[]的，那么要序列化這樣的數據，只有一個辦法就是把byte轉成字符，通常的做法有兩種：

(1)使用BASE64編碼，目前JSON中比較常用的做法。

(2)按照字節進行16進制字符編碼，例如字符串：“FF”代表的是0xFF這個字節。

不論上面兩種做法的那一種，1個字節都會變成2個字符來傳遞，也就是byte[]數據會被放大2倍以上。為什么不用ISO-8859-1的字符來編碼呢?因為這樣編碼后，在最終序列化成網絡byte[]數據后，對應的byte[]雖然沒變大，但是在反序列化成文本的時候，接收方并不知道是ISO-8859-1，還會用例如GBK、UTF-8這樣比較常見的字符集解析成String，才能進一步解析JSON對象，這樣這個byte[]可能在編碼的過程中被改變了，要處理這個問題會非常麻煩。

【方案2淺析，XML序列化】：

優點：

(1)、使用簡單、方便，無需關注要序列化的對象格式

(2)、可讀性較好，XML在業界比較通用，大家也習慣性在配置文件中看到XML的樣子

(3)、大量RPC框架都支持，通過XML可以直接形成文檔進行傳閱

缺點：

(1)、在序列化和反序列化的性能上一直不是太好。

(2)、也有與JSON同樣的數據類型問題，和數據放大的問題，同時數據放大的問題更為嚴重，同時內存拷貝次數也和JSON類型，不可避免。

XML數據放大說明：

XML的數據放大通常比JSON更為嚴重，以上面的JSON案例來講，XML傳遞這份數據通常會這樣傳：

<Msg>  
<userId>102333320132133</userId>  
<passportNumber>123456<passportNumber>  
<Msg> 

這個消息就有80+以上的字節了，如果XML里面再搞一些Property屬性，對象再嵌套嵌套，那么這個放大的比例有可能會達到10倍都是有可能的，因此它的放大比JSON更為嚴重，這也是為什么現在越來越多的API更加喜歡用JSON，而不是XML的原因。

【放大的問題是什么】：

(1)、花費更多的時間去拼接字符串和拷貝內存，占用更多的Java內存，產生更多的碎片。

(2)、產生的JSON對象要轉為byte[]需要先轉成String文本再進行byte[]編碼，因為這本身是文本協議，那么自然再多一次內存全量的拷貝。

(3)、傳輸過程由于數據被放大，占用更大的網絡流量。

(4)、由于網絡的package變多了，所以TCP的ACK也會變多，自然系統也會更大，同等丟包率的情況下丟包數量會增加，整體傳輸時間會更長，如果這個數據傳送的網絡延遲很大且丟包率很高，我們要盡量降低大小;壓縮是一條途徑，但是壓縮會帶來巨大的CPU負載提高，在壓縮前盡量降低數據的放大是我們所期望的，然后傳送數據時根據RT和數據大小再判定是否壓縮，有必要的時候，壓縮前如果數據過大還可以進行部分采樣數據壓縮測試壓縮率。

(5)、接收方要處理數據也會花費更多的時間來處理。

(6)、由于是文本協議，在處理過程中會增加開銷，例如數字轉字符串，字符串轉數字;byte[]轉字符串，字符串轉byte[]都會增加額外的內存和計算開銷。

不過由于在平時大量的應用程序中，這個開銷相對業務邏輯來講簡直微不足道，所以優化方面，這并不是我們關注的重點，但面臨一些特定的數據處理較多的場景，即核心業務在數據序列化和反序列化的時候，就要考慮這個問題了，那么下面我繼續討論問題。

此時提出點問題：

(1)、網絡傳遞是不是有更好的方案，如果有，為什么現在沒有大面積采用?

(2)、相對底層的數據通信，例如JDBC是如何做的，如果它像上面3種方案傳遞結果集，會怎么樣?

【二、MySQL JDBC數據傳遞方案】：

在前文中提到數據在序列化過程被放大數倍的問題，我們是否想看看一些相對底層的通信是否也是如此呢?那么我們以MySQL JDBC為例子來看看它與JDBC之間進行通信是否也是如此。

JDBC驅動程序根據數據庫不同有很多實現，每一種數據庫實現細節上都有巨大的區別，本文以MySQL JDBC的數據解析為例(MySQL 8.0以前)，給大家說明它是如何傳遞數據的，而傳遞數據的過程中，相信大家最為關注的就是ResultSet的數據是如何傳遞的。

拋開結果集中的MetaData等基本信息，單看數據本身：

(1)JDBC會讀取數據行的時候，首先會從緩沖區讀取一個row packege，row package就是從網絡package中拿到的，根據協議中傳遞過來的package的頭部判定package大小，然后從網絡緩沖中讀取對應大小的內容，下圖想表達網絡傳遞的package和業務數據中的package之間可能并不是完全對應的。另外，網絡中的package如果都到了本地緩沖區，邏輯上講它們是連續的(圖中故意分開是讓大家了解到網絡中傳遞是分不同的package傳遞到本地的)，JDBC從本地buffer讀取row package這個過程就是內核package到JVM的package拷貝過程，對于我們Java來講，我們主要關注row package(JDBC中可能存在一些特殊情況讀取過來的package并不是行級別的，這種特殊情況請有興趣的同學自行查閱源碼)。 

(2)、單行數據除頭部外，就是body了，body部分包含各種各樣不同的數據類型，此時在body上放數據類型顯然是占空間的，所以數據類型是從metadata中提取的，body中數據列的順序將會和metdata中的列的順序保持一致。

(3)、MySQL詳細解析數據類型：

3.1、如果Metadata對應數據發現是int、longint、tinyint、year、float、double等數據類型會按照定長字節數讀取，例如int自然按照4字節讀取，long會按照8字節讀取。

3.2、如果發現是其它的類型，例如varchar、binary、text等等會按照變長讀取。

3.3、變長字符串首先讀取1個字節標志位。

3.4、如果這個標志位的值小于等于250，則直接代表后續字節的長度(注意字符串在這里是算轉換為字節的長度)，這樣確保大部分業務中存放的變長字符串，在網絡傳遞過程中只需要1個字節的放大。

3.5、如果這個標志位是：251，代表這個字段為NULL

3.6、如果標志位是：252，代表需要2個字節代表字段的長度，此時加上標志位就是3個字節，在65536以內的長度的數據(64KB)，注意，這里會在轉成long的時候高位補0，所以2個字節可以填滿到65536，只需要放大3個字節來表示這個數據。

3.7、如果標志位是：253，代表需要4個自己大表字段的長度，可以表示4GB(同上高位補0)，這樣的數據幾乎不會出現在數據庫里面，即使出現，只會出現5個字節的放大。

3.8、如果標志位是：254，8個字節代表長度，此時沒有高位補0，最多可以讀取Long.MAX_VALUE的長度，但是這個空間目前不可能有內存放得下，所以無需擔心使用問題，此時9個字節的放大，源碼如下圖： 

(4)、我們先按照這個理解，MySQL在傳遞數據的過程中，對數據的放大是很小很小的，是不是真的這樣呢?請下面第5點說明。

補充說明：

a、在MySQL JDBC中對于ResultSetRow數據的解析(除對MySQL 8.0以上JDBC版本)有2個實現類：BufferRow、ByteArrayRow，這兩種方式在讀取單行數據在解析這個階段是一樣的邏輯，只不過解析存放數據的方式有所不同，BufferRow一個會解析成數據行的byte[]，ByteArrayRow會解析成byte[][]二維數組，第二維就是每1個列的信息，這都是客戶端行為，與網絡傳遞數據的格式無關。(兩者在不同場景下使用，例如其中一種場景是：ByteArrayRow在游標開啟UPDATE模式的時候會啟用，但這不是本文的重點，這里提到主要告知大家，無論哪一種方式，讀取數據的方式是一致的)

b、在MySQL JDBC中的RowData是ResultSet里面數據處理的入口，其實現類有3個：RowStatStatic、RowDataCursor、RowDataDynamic，這雖然有3個實現類，但是同樣不會影響數據的格式，它們只是從緩沖區讀取數據的方式有所不同：RowStatStatic、RowDataCursor會每次將緩沖區的數據全部讀取到JDBC當中形成數組，RowDataCursor在處理上有一個區別在于數據庫每次返回的是FetchSize大小的數據內容(實現的細節在上一篇文章中有提到);RowDataDynamic是需要行的時候再從pakcege中去讀，package讀取完成后就嘗試讀取下一個package。這些都不會影響數據本身在網絡上的傳遞格式，所以文本提到的解析是目前MySQL JDBC比較通用的解析，與它內部的執行路徑無關。

(5)、以BufferRow為例，當你發起getString('xxx')、getDate(int)的時候，首先它需要在內部找到是第幾個列(傳數字省略該動作)，然后其內部會有一個lastRequestedIndex、lastRequestedPos分別記錄***讀取的第幾個字段和所在字節的位置，如果你傳入的index比這個index大，則從當前位置開始，向后掃描，掃描規則和上面的數據庫寬度一致，找到對應位置，拷貝出對應的byte[]數組，轉換你要的對象類型。

PS：lastRequestedIndex、lastRequestedPos這種其實就是JDBC認為你絕大部分情況是從前向后讀取的，因此這樣讀取對JDBC程序也是最友好的方案，否則指針向前移動，需要從0開始，理由很簡單(數據的長度不是在尾部，而是在頭部)，因此指針來回來回移動的時候，這樣會產生很多開銷，同時會產生更多的內存拷貝出來的碎片。ByteArrayRow雖然可以解決這個問題，但是其本身會占用相對較大的空間另外，其內部的二維數組返回的byte[]字節是可以被外部所修改的(因為沒有拷貝)。

另外，按照這種讀取數據的方式，如果單行數據過大(例如有大字段100MB+)，讀取到Java內存里面來，即使使用CursorFetch和Stream讀取，讀取幾十條數據，就能把JVM內存干掛掉。到目前為止，我還沒看到MySQL里面可以“設置限制單行數據長度”的參數，后續估計官方支持這類特殊需求的可能性很小，大多也只能自己改源碼來實現。

【回到話題本身：MySQL和JDBC之間的通信似乎放大很小?】

其實不然，MySQL傳遞數據給JDBC默認是走文本協議的，而不是Binary協議，雖然說它的byte[]數組不會像JSON那樣放大，并不算真正意義上的文本協議，但是它很多種數據類型默認情況下，都是文本傳輸，例如一個上面提到的賬號：102333320132133在數據庫中是8個自己，但是網絡傳遞的時候如果有文本格式傳遞將會是：15個字節，如果是DateTime數據在數據庫中可以用8個字節存放，但是網絡傳遞如果按照YYYY-MM-DD HH:MI:SS傳遞，可以達到19個字節，而當他們用String在網絡傳遞的時候，按照我們前面提到的，MySQL會將其當成變長字符，因此會在數據頭部加上最少1個自己的標志位。另外，這里增加不僅僅是幾個字節，而是你要取到真正的數據，接收方還需要進一步計算處理才能得到，例如102333320132133用文本傳送后，接收方是需要將這個字符串轉換為long類型才能可以得到long的，大家試想一下你處理500萬數據，每一行數據有20個列，有大量的類似的處理不是開銷增加了特別多呢?

JDBC和MySQL之間可以通過binary協議來進行通信的，也就是按照實際數字占用的空間大小來進行通信，但是比較坑的時，MySQL目前開啟Binary協議的方案是：“開啟服務端prepareStatemet”，這個一旦開啟，會有一大堆的坑出來，尤其是在互聯網的編程中，我會在后續的文章中逐步闡述。

拋開“開啟binary協議的坑”，我們認為MySQL JDBC在通信的過程中對數據的編碼還是很不錯的，非常緊湊的編碼(當然，如果你開啟了SSL訪問，那么數據又會被放大，而且加密后的數據基本很難壓縮)。

對比傳統的數據序列化優劣勢匯總：

優勢：

(1)、數據全部按照byte[]編碼后，由于緊湊編碼，所以對數據本身的放大很小。

(2)、由于編碼和解碼都沒有解析的過程，都是向ByteBuffer的尾部順序地寫，也就是說不用找位置，讀取的時候根據設計也可以減少找位置，即使找位置也是移動偏移量，非常高效。

(3)、如果傳遞多行數據，反序列化的過程不用像XML或JSON那樣一次要將整個傳遞過來的數據全部解析后再處理，試想一下，如果5000行、20列的結果集，會產生多少Java對象，每一個Java對象對數據本身的放大又是多少，采用字節傳遞后可以按需轉變為Java對象，使用完的Java對象可以釋放，這樣就不用同時占用那樣大的JVM內存，而byte[]數組也只是數據本身的大小，也可以按需釋放。

(4)、相對前面提到的3種方式，例如JSON，它不需要在序列化和反序列化的時候要經歷一次String的轉換，這樣會減少一次內存拷貝。

(5)、自己寫代碼用類似的通信方案，可以在網絡優化上做到***。

劣勢：

(1)、編碼是MySQL和MySQL JDBC之間自定義的，別人沒法用(我們可以參考別人的思路)

(2)、byte編碼和解碼過程程序員自己寫，對程序員水平和嚴謹性要求都很高，前期需要大量的測試，后期在網絡問題上考慮稍有偏差就可能出現不可預期的Bug。(所以在公司內部需要把這些內容進行封裝，大部分程序員無需關注這個內容)。

(3)、從內存拷貝上來講，從rowBuffer到應用中的數據，這一層內存拷貝是無法避免的，如果你寫自定義程序，在必要的條件下，這個地方可以進一步減少內存拷貝，但無法杜絕;同上文中提到，這點開銷，對于整個應用程序的業務處理來講，簡直微不足道。

為什么傳統通信協議不選擇這樣做：

(1)、參考劣勢中的3點。

(2)、傳統API通信，我們更講究快速、通用，也就是會經常和不同團隊乃至不同公司調試代碼，要設計binary協議，開發成本和調試成本非常高。

(3)、可讀性，對于業務代碼來講，byte[]的可讀性較差，尤其是對象嵌套的時候，byte[]表達的方式是很復雜的。

MySQL JDBC如果用binary協議后，數據的緊湊性是不是達到***了呢?

按照一般的理解，就是達到***了，所有數據都不會進一步放大，int就只用4個字節傳遞，long就只用8個字節傳遞，那么還能繼續變小，難道壓縮來做?

非也、非也，在二進制的世界里，如果你探究細節，還有更多比較神奇的東西，下面我們來探討一下：

例如：

long id = 1L; 

此時網絡傳遞的時候會使用8個字節來方，大家可以看下8個字節的排布： 

我們先不考慮按照bit有31個bit是0，先按照字節來看有7個0，代表字節沒有數據，只有1個字節是有值的，大家可以去看一下自己的數據庫中大量的自動增長列，在id小于4194303之前，前面5個字節是浪費掉的，在增長到4個字節(2的32次方-1)之前前面4個自己都是0，浪費掉的。另外，即使8個字節中的***個字節開始使用，也會有大量的數據，中間字節是為：0的概率極高，就像十進制中進入1億，那么1億下面最多會有8個0，越高位的0約難補充上去。

如果真的想去嘗試，可以用這個辦法：用1個字節來做標志，但會占用一定的計算開銷，所以是否為了這個空間去做這個事情，由你決定，本文僅僅是技術性探討：

方法1：表達目前有幾個低位被使用的字節數，由于long只有8個字節，所以用3個bit就夠了，另外5個bit是浪費掉的，也無所謂了，反序列化的時候按照高位數量補充0x00即可。

方法2：相對方法1，更徹底，但處理起來更復雜，用1這個字節的8個bit的0、1分別代表long的8個字節是被使用，序列化和反序列化過程根據標志位和數據本身進行字節補0x00操作，補充完整8個字節就是long的值了，最壞情況是9個字節代表long，***情況0是1個字節，字節中只占用了2個字節的時候，即使數據變得相當大，也會有大量的數據的字節存在空位的情況，在這些情況下，就通常可以用少于8個字節的情況來表達，要用滿7個字節才能夠與原數字long的占用空間一樣，此時的數據已經是比2的48次方-1更大的數據了。

【三、Google Protocol Buffer技術方案】：

這個對于很多人來講未必用過，也不知道它是用來干什么的，不過我不得不說，它是目前數據序列化和反序列化的一個神器，這個東西是在谷歌內部為了約定好自己內部的數據通信設計出來的，大家都知道谷歌的全球網絡非常牛逼，那么自然在數據傳輸方面做得那是相當***，在這里我會講解下它的原理，就本身其使用請大家查閱其它人的博客，本文篇幅所限沒法step by step進行講解。

看到這個名字，應該知道是協議Buffer，或者是協議編碼，其目的和上文中提到的用JSON、XML用來進行RPC調用類似，就是系統之間傳遞消息或調用API。但是谷歌一方面為了達到類似于XML、JSON的可讀性和跨語言的通用性，另一方面又希望達到較高的序列化和反序列化性能，數據放大能夠進行控制，所以它又希望有一種比底層編碼更容易使用，而又可以使用底層編碼的方式，又具備文檔的可讀性能力。

它首先需要定義一個格式文件，如下：

syntax = "proto2";  
package com.xxx.proto.buffer.test;  
message TestData2 {  
optional int32 id = 2;  
optional int64 longId = 1;  
optional bool boolValue = 3;  
optional string name = 4;  
optional bytes bytesValue = 5;  
optional int32 id2 = 6;  
} 

這個文件不是Java文件，也不是C文件，和語言無關，通常把它的后綴命名為proto(文件中1、2、3數字代表序列化的順序，反序列化也會按照這個順序來做)，然后本地安裝了protobuf后(不同OS安裝方式不同，在官方有下載和說明)，會產生一個protoc運行文件，將其加入環境變量后，運行命令指定一個目標目錄:

protoc --java_out=~/temp/ TestData2.proto 

此時會在指定的目錄下，產生package所描述的目錄，在其目錄內部有1個Java源文件(其它語言的會產生其它語言)，這部分代碼是谷歌幫你生成的，你自己寫的話太費勁，所以谷歌就幫你干了;本地的Java project里面要引入protobuf包，maven引用(版本自行選擇)：

<dependency>  
<groupId>com.google.protobuf</groupId>  
<artifactId>protobuf-java</artifactId>  
<version>3.6.1</version>  
</dependency> 

此時生成的代碼會調用這個谷歌包里面提供的方法庫來做序列化動作，我們的代碼只需要調用生成的這個類里面的API就可以做序列化和反序列化操作了，將這些生成的文件放在一個模塊里面發布到maven倉庫別人就可以引用了，關于測試代碼本身，大家可以參考目前有很多博客有提供測試代碼，還是很好用的。

谷歌編碼比較神奇的是，你可以按照對象的方式定義傳輸數據的格式，可讀性極高，甚至于相對XML和JSON更適合程序員閱讀，也可以作為交流文檔，不同語言都通用，定義的對象還是可以嵌套的，但是它序列化出來的字節比原始數據只大一點點，這尼瑪太厲害了吧。

經過測試不同的數據類型，故意制造數據嵌套的層數，進行二進制數組多層嵌套，發現其數據放大的比例非常非常小，幾乎可以等價于二進制傳輸，于是我把序列化后的數據其二進制進行了輸出，發現其編碼方式非常接近于上面的JDBC，雖然有一些細節上的區別，但是非常接近，除此之外，它在序列化的時候有幾大特征：

(1)、如果字段為空，它不會產生任何字節，如果整合對象的屬性都為null，產生的字節將是0

(2)、對int32、int64這些數據采用了變長編碼，其思路和我們上面描述有一些共通之處，就是一個int64值在比較小的時候用比較少的字節就可以表達了，其內部有一套字節的移位和異或算法來處理這個事情。

(3)、它對字符串、byte[]沒有做任何轉換，直接放入字節數組，和二進制編碼是差不多的道理。

(4)、由于字段為空它都可以不做任何字節，它的做法是有數據的地方會有一個位置編碼信息，大家可以嘗試通過調整數字順序看看生成出來的byte是否會發生改變;那么此時它就有了很強兼容性，也就是普通的加字段是沒問題的，這個對于普通的二進制編碼來講很難做到。

(5)、序列化過程沒有產生metadata信息，也就是它不會把對象的結構寫在字節里面，而是反序列化的接收方有同一個對象，就可以反解析出來了。

這與我自己寫編碼有何區別?

(1)、自己寫編碼有很多不確定性，寫不好的話，數據可能放得更大，也容易出錯。

(2)、google的工程師把內部規范后，谷歌開源的產品也大量使用這樣的通信協議，越來越多的業界中間件產品開始使用該方案，就連MySQL數據庫***版本在數據傳輸方面也會開始兼容protobuf。

(3)、谷歌相當于開始在定義一個業界的新的數據傳輸方案，即有性能又降低代碼研發的難度，也有跨語言訪問的能力，所以才會有越來越多的人喜歡使用這個東西。

那么它有什么缺點呢?還真不多，它基本兼顧了很多序列化和反序列化中你需要考慮的所有的事情，達到了一種非常良好的平衡，但是硬要挑缺陷，我們就得找場景才行：

(1)、protobuf需要雙方明確數據類型，且定義的文件中每一個對象要明確數據類型，對于Object類型的表達沒有方案，你自己必須提前預知這個Object到底是什么類型。

(2)、使用repeated可以表達數組，但是只能表達相同類型的數據，例如上面提到的JDBC一行數據的多個列數據類型不同的時候，要用這個表達，會比較麻煩;另外，默認情況下數組只能表達1維數組，要表達二維數組，需要使用對象嵌套來間接完成。

(3)、它提供的數據類型都是基本數據類型，如果不是普通類型，要自己想辦法轉換為普通類型進行傳輸，例如從MongoDB查處一個Docment對象，這個對象序列化是需要自己先通過別的方式轉換為byte[]或String放進去的，而相對XML、JSON普通是提供了遞歸的功能，但是如果protobuf要提供這個功能，必然會面臨數據放大的問題，通用和性能永遠是矛盾的。

(4)、相對于自定義byte的話，序列化和反序列化是一次性完成，不能逐步完成，這樣如果傳遞數組嵌套，在反序列化的時候會產生大量的Java對象，另外自定義byte的話可以進一步減少內存拷貝，不過谷歌這個相對文本協議來講內存拷貝已經少很多了。

補充說明：

在第2點中提到repeated表達的數組，每一個元素必須是同類型的，無法直接表達不同類型的元素，因為它沒有像Java那樣Object[]這樣的數組，這樣它即使通過本地判定Object的類型傳遞了，反序列化會很麻煩，因為接收方也不知道數據是什么類型，而protobuf網絡傳遞數據是沒有metadata傳遞的，那么判定唯一的地方就是在客戶端自己根據業務需要進行傳遞。

因此，如果真的有必要的話，可以用List。

總之，每一種序列化和反序列化方案目前都有應用場景，它們在設計之初決定了架構，也將決定了最終的性能、穩定性、系統開銷、網絡傳輸大小等等。