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版本:dev

引用

Fory Go 支持引用跟踪,用于处理循环引用和共享对象。这对于序列化图、带父指针的树和包含环的链表等复杂数据结构至关重要。

启用引用跟踪

引用跟踪默认禁用。创建 Fory 实例时可启用:

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))

重要:必须启用全局引用跟踪,任何引用跟踪才会生效。当 WithTrackRef(false)(默认值)时,会忽略所有字段级引用标签。

引用跟踪的工作原理

不使用引用跟踪(默认)

禁用后,每个对象独立序列化:

f := fory.New(fory.WithXlang(true)) // TrackRef disabled by default

shared := &Data{Value: 42}
container := &Container{A: shared, B: shared}

data, _ := f.Serialize(container)
// 'shared' is serialized TWICE (no deduplication)

使用引用跟踪

启用后,按对象标识进行跟踪:

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))

shared := &Data{Value: 42}
container := &Container{A: shared, B: shared}

data, _ := f.Serialize(container)
// 'shared' is serialized ONCE, second occurrence is a reference

引用标志

Fory 使用标志表示序列化期间的引用状态:

标志含义
NullFlag-3Nil/null 值
RefFlag-2引用之前已序列化的对象
NotNullValueFlag-1非 null 值(后接数据)
RefValueFlag0引用值标志

可跟踪引用的类型

只有部分类型支持引用跟踪。在跨语言模式中,以下类型可以跟踪引用:

类型跟踪引用说明
*struct(结构体指针)使用 fory:"ref" 标签启用
any(接口)自动跟踪
[]T(切片)使用 fory:"ref" 标签启用
map[K]V使用 fory:"ref" 标签启用
*int*string排除原始类型指针
原始类型值类型
time.Timetime.Duration值类型
数组([N]T值类型

按字段控制引用

默认情况下,即使全局设置了 WithTrackRef(true),单个字段的引用跟踪仍然禁用。可以使用 ref 结构体标签为特定字段启用引用跟踪:

type Container struct {
// Enable ref tracking for this field
SharedData *Data `fory:"ref"`

// Explicitly disable ref tracking (same as default)
SimpleData *Data `fory:"ref=false"`
}

重要说明

  • 字段级标签仅在全局设置 WithTrackRef(true) 时生效
  • 全局使用 WithTrackRef(false)(默认值)时,会忽略所有字段引用标签
  • 适用于切片、映射和结构体指针字段
  • 原始类型指针(例如 *int*string)不能使用此标签
  • 默认值为 ref=false(字段不跟踪引用)

更多详情参见结构体标签

循环引用

循环数据结构必须使用引用跟踪:

循环链表

type Node struct {
Value int32
Next *Node `fory:"ref"`
}

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))
f.RegisterStruct(Node{}, 1)

// Create circular list
n1 := &Node{Value: 1}
n2 := &Node{Value: 2}
n3 := &Node{Value: 3}
n1.Next = n2
n2.Next = n3
n3.Next = n1 // Circular reference back to n1

data, _ := f.Serialize(n1)

var result Node
f.Deserialize(data, &result)
// Circular structure is preserved
// result.Next.Next.Next == &result

父子树

type TreeNode struct {
Value string
Parent *TreeNode `fory:"ref"`
Children []*TreeNode `fory:"ref"`
}

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))
f.RegisterStruct(TreeNode{}, 1)

root := &TreeNode{Value: "root"}
child1 := &TreeNode{Value: "child1", Parent: root}
child2 := &TreeNode{Value: "child2", Parent: root}
root.Children = []*TreeNode{child1, child2}

data, _ := f.Serialize(root)

var result TreeNode
f.Deserialize(data, &result)
// result.Children[0].Parent == &result

图结构

type GraphNode struct {
ID int32
Neighbors []*GraphNode `fory:"ref"`
}

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))
f.RegisterStruct(GraphNode{}, 1)

// Create a graph
a := &GraphNode{ID: 1}
b := &GraphNode{ID: 2}
c := &GraphNode{ID: 3}

// Bidirectional connections
a.Neighbors = []*GraphNode{b, c}
b.Neighbors = []*GraphNode{a, c}
c.Neighbors = []*GraphNode{a, b}

data, _ := f.Serialize(a)

var result GraphNode
f.Deserialize(data, &result)

共享对象去重

引用跟踪还会对共享对象去重:

type Config struct {
Setting string
}

type Application struct {
MainConfig *Config `fory:"ref"`
BackupConfig *Config `fory:"ref"`
FallbackConfig *Config `fory:"ref"`
}

f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))
f.RegisterStruct(Config{}, 1)
f.RegisterStruct(Application{}, 2)

// Shared configuration
config := &Config{Setting: "value"}

// Multiple references to same object
app := &Application{
MainConfig: config,
BackupConfig: config,
FallbackConfig: config,
}

data, _ := f.Serialize(app)
// 'config' serialized once, others are references

var result Application
f.Deserialize(data, &result)
// result.MainConfig == result.BackupConfig == result.FallbackConfig

性能注意事项

开销

引用跟踪会增加以下开销:

  • 用于跟踪已见对象的内存(哈希表)
  • 序列化期间的哈希查找
  • 引用标志和 ID 所需的额外字节

何时启用

以下情况启用引用跟踪

  • 数据包含循环引用
  • 同一对象被多次引用
  • 序列化图结构
  • 必须保留对象标识

以下情况禁用引用跟踪

  • 数据为树形结构(无环)
  • 每个对象只出现一次
  • 要求最高性能
  • 对象标识无关紧要

内存用量

引用跟踪会维护正在序列化对象的映射:

// Internal reference tracking structure
type RefResolver struct {
writtenObjects map[refKey]int32 // pointer -> reference ID
readObjects []reflect.Value // reference ID -> object
}

对于大型对象图,这可能增加内存用量。

错误处理

未启用引用跟踪

未跟踪的循环引用会导致栈溢出或最大深度错误:

f := fory.New(fory.WithXlang(true)) // No reference tracking

n1 := &Node{Value: 1}
n1.Next = n1 // Self-reference

data, err := f.Serialize(n1)
// Error: max depth exceeded (or stack overflow)

无效引用 ID

反序列化期间,无效的引用 ID 会产生错误:

// Error type: ErrKindInvalidRefId

当序列化数据包含对之前未序列化对象的引用时,会出现此错误。

完整示例

package main

import (
"fmt"
"github.com/apache/fory/go/fory"
)

type Person struct {
Name string
Friends []*Person `fory:"ref"`
BestFriend *Person `fory:"ref"`
}

func main() {
f := fory.New(fory.WithXlang(true), fory.WithTrackRef(true))
f.RegisterStruct(Person{}, 1)

// Create people with mutual friendships
alice := &Person{Name: "Alice"}
bob := &Person{Name: "Bob"}
charlie := &Person{Name: "Charlie"}

alice.Friends = []*Person{bob, charlie}
alice.BestFriend = bob

bob.Friends = []*Person{alice, charlie}
bob.BestFriend = alice // Mutual best friends

charlie.Friends = []*Person{alice, bob}

// Serialize
data, err := f.Serialize(alice)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Printf("Serialized %d bytes\n", len(data))

// Deserialize
var result Person
if err := f.Deserialize(data, &result); err != nil {
panic(err)
}

// Verify circular references preserved
fmt.Printf("Alice's best friend: %s\n", result.BestFriend.Name)
fmt.Printf("Bob's best friend: %s\n", result.BestFriend.BestFriend.Name)
// Output: Alice (circular reference preserved)
}

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