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PHP序列化的四种实现方法与横向对比

Posted in PHP onNovember 29, 2018

一、PHP 序列化变量的 4 种方法

序列化是将变量转换为可保存或传输的字符串的过程；反序列化就是在适当的时候把这个字符串再转化成原来的变量使用。这两个过程结合起来，可以轻松地存储和传输数据，使程序更具维护性。

1. serialize和unserialize函数

这两个是序列化和反序列化PHP中数据的常用函数。

$a = array('a' => 'Apple' ,'b' => 'banana' , 'c' => 'Coconut');

//序列化数组
$s = serialize($a);
echo $s;
//输出结果：a:3:{s:1:"a";s:5:"Apple";s:1:"b";s:6:"banana";s:1:"c";s:7:"Coconut";}

echo '<br /><br />';

//反序列化
$o = unserialize($s);

print_r($o);

当数组值包含如双引号、单引号或冒号等字符时，它们被反序列化后，可能会出现问题。为了克服这个问题，一个巧妙的技巧是使用base64_encode和base64_decode。

$obj = array();
//序列化
$s = base64_encode(serialize($obj)); 
//反序列化
$original = unserialize(base64_decode($s));

但是base64编码将增加字符串的长度。为了克服这个问题，可以和gzcompress一起使用。

//定义一个用来序列化对象的函数

function my_serialize( $obj ) 
{ 
  return base64_encode(gzcompress(serialize($obj))); 
} 

//反序列化
function my_unserialize($txt) 
{ 
  return unserialize(gzuncompress(base64_decode($txt))); 
}

2. json_encode 和 json_decode

使用JSON格式序列化和反序列化是一个不错的选择：

  • 使用json_encode和json_decode格式输出要serialize和unserialize格式快得多。
  • JSON格式是可读的。
  • JSON格式比serialize返回数据结果小。
  • JSON格式是开放的、可移植的。其他语言也可以使用它。
$a = array('a' => 'Apple' ,'b' => 'banana' , 'c' => 'Coconut');

//序列化数组
$s = json_encode($a);
echo $s;
//输出结果：{"a":"Apple","b":"banana","c":"Coconut"}

echo '<br /><br />';

//反序列化
$o = json_decode($s);

在上面的例子中，json_encode输出长度比上个例子中serialize输出长度显然要短。

3. var_export 和 eval

var_export 函数把变量作为一个字符串输出；eval把字符串当成PHP代码来执行，反序列化得到最初变量的内容。

$a = array('a' => 'Apple' ,'b' => 'banana' , 'c' => 'Coconut');

//序列化数组
$s = var_export($a , true);
echo $s;
//输出结果： array ( 'a' => 'Apple', 'b' => 'banana', 'c' => 'Coconut', )

echo '<br /><br />';

//反序列化
eval('$my_var=' . $s . ';');

print_r($my_var);

4. wddx_serialize_value 和 wddx deserialize

wddx_serialize_value函数可以序列化数组变量，并以XML字符串形式输出。

$a = array('a' => 'Apple' ,'b' => 'banana' , 'c' => 'Coconut');

//序列化数组
$s = wddx_serialize_value($a);
echo $s;

//输出结果（查看输出字符串的源码）：<wddxPacket version='1.0'><header/><data><struct><var name='a'><string>Apple</string></var><var name='b'><string>banana</string></var><var name='c'><string>Coconut</string></var></struct></data></wddxPacket>

echo '<br /><br />';

//反序列化
$o = wddx_deserialize($s);

print_r($o);
//输出结果：Array ( [a] => Apple [b] => banana 1 => Coconut )

可以看出，XML标签字符较多，导致这种格式的序列化还是占了很多空间。

结论

上述所有的函数在序列化数组变量时都能正常执行，但运用到对象就不同了。例如json_encode序列化对象就会失败。反序列化对象时，unserialize和eval将有不同的效果。

英文原文：3 ways to serialize variables in php

二、PHP四种序列化方案横向对比

数据的序列化是一个非常有用的功能，然而目测很多人跟我一样，在刚接触这玩意的时候压根就不理解这货色到底是干啥用的，反正老师说了，实在理解不了就先背过再说。

其实将数据序列化的作用无外乎有两个：

  • 方便传输
  • 方便存储

方便存储如何理解呢？比如我们有个PHP对象或者一个PHP数组需要存储到数据库甚至文件中，这显然是不可能的，这个时候必须要将PHP对象或者PHP数组序列化后再执行存储操作。不过这将PHP数组序列化后存起来还能理解，这对象也能存储啊？这操作是否过于风骚？少年，这一点儿都不风骚。有些时候将对象直接存储起来，用的时候只需要简单的反序列化后就可以投产使用了，避免了new一次带来的性能耗费。

方便传输如何理解呢？其实序列化在传输中应用的相对更多更常见些许。最简单的一个例子，一个码前端的码了一个ajax找你给TA提供一个API，那么这个时候你俩得商量返回什么数据，比如json或者xml，甚至你俩自己作死约定私有数据格式。比如在一个比较典型的服务架构中，网关服务器和内部RPC服务器之间通过msgpack传递数据。这都是典型的序列化为了传输的典型应用案例。

这里序列化的概念可能更为广泛和笼统一些，包括传统的serialize、json、msgpack、protobuf等。（ 如果你觉得序列化这个称呼不太严谨的话，可以用encode来代替；反序列化则用decode来代替。反正我就用统统用序列化和反序列化来称呼了，如果你觉得实在不舒服，可以顺着网线来砍我！）。

实际上，从更高的层面看，数据的序列化可以分为两种：

  • 文本序列化，常见如json、serialize、xml等
  • 二进制序列化，常见如msgpack、protobuf、thrift等

一般说来，考验序列化技术的性能指标一共有两个，一个是序列化的速度，一个是序列化后数据的大小，自然是序列化速度越快、序列化后的数据越小为佳。就目前来看，protobuf、msgpack等二进制序列化无论是速度上还是数据大小上，都要比文本序列化更好。不过话说回来，文本序列化有更好的可读性，一眼就能瞪出来数据内容大概是啥玩意。

今天带到这里的这里的有四个具体的方案，这四种方案都是简单粗暴、开箱即用类型的，我们分别测试感受下，看哪个更适合我们。

参会的四个哥们：PHP内置的serialize、PHP内置的JSON解析器、PHP扩展JSOND、PHP扩展msgpack。其中前三个都是文本类型的，msgpack则是二进制类型的。

JSOND作为PHP内置的JSON解析器的高级版本，坊间一直传闻速度上要比内置的更牛X一些，作为扩展，这货需要额外安装，附送地址：https://pecl.php.net/get/jsond-1.4.0.tgz。

msgpack是一个鸟哥等人搞的一套二进制序列化工具，slogan就是“It's like JSON.but fast and small.”，附送地址：https://pecl.php.net/get/msgpack-2.0.2.tgz

PHP序列化的四种实现方法与横向对比

1、serialize用法
serialize()，序列化方法。
unserialize()，反序列化方法。

2、json用法
json_encode()，没啥好说的吧？
json_decode()，没啥好说的吧？

3、jsond用法
jsond_encode()，和json_encode()一样，后面多个字母d而已。
jsond_decode()，和json_decode()一样，后面多个字母d而已。

4、msgpack用法
msgpack_pack()，序列化方法。
msgpack_unpack()，反序列化方法。

测试代码如下：

<?php
// 故意搞了一个还算大的php数组，更容易看出差距来
$arr = array(
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 'relation' => array(
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 array(
 'uid' => 22193123,
 'gender' => 'famale',
 'username' => 'elarity',
 'password' => md5('www123'),
 ),
 ),
 )
);

// 每种序列化方案都执行100000次
$counter = 100000;

// json序列化方案，执行100000次
echo PHP_EOL.PHP_EOL;
$start = microtime( true );
for( $i = 1; $i <= $counter; $i++ ){
 $json = json_encode( $arr ); 
}
$size = strlen( $json );
$end = microtime( true );
$cost_time = $end - $start;
echo "json_encode : 耗费时间为{$cost_time} , 数据体积为{$size}".PHP_EOL;

// jsond序列化方案，执行100000次
$start = microtime( true );
for( $i = 1; $i <= $counter; $i++ ){
 $jsond = jsond_encode( $arr ); 
}
$size = strlen( $jsond );
$end = microtime( true );
$cost_time = $end - $start;
echo "jsond_encode : 耗费时间为{$cost_time} , 数据体积为{$size}".PHP_EOL;

// serialize序列化方案，执行100000次
$start = microtime( true );
for( $i = 1; $i <= $counter; $i++ ){
 $serialize = serialize( $arr ); 
}
$size = strlen( $serialize );
$end = microtime( true );
$cost_time = $end - $start;
echo "serialize : 耗费时间为{$cost_time} , 数据体积为{$size}".PHP_EOL;

// msgpack序列化方案，执行100000次
$start = microtime( true );
for( $i = 1; $i <= $counter; $i++ ){
 $msgpack = msgpack_pack( $arr );
}
$size = strlen( $msgpack );
$end = microtime( true );
$cost_time = $end - $start;
echo "msgpack耗费时间为 : {$cost_time} , 数据体积为{$size}".PHP_EOL;
echo PHP_EOL.PHP_EOL;

将文件保存为test.php，然后php test.php执行，结果如下图所示：

PHP序列化的四种实现方法与横向对比

总结一下：

  1. jsond确实是要比json快一些的
  2. 总有刁民张嘴就来json要比serialize()快
  3. serialize()数据体积确实大（因为还保留了数据类型说明）
  4. msgpack最佳？？？不知道昂，你们自己感受

PHP序列化的四种实现方法与横向对比

- Author -

elarity

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