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版本:dev

压缩

本页介绍用于减小序列化数据体积的压缩选项。

整数压缩

可使用 ForyBuilder#withIntCompressed/ForyBuilder#withLongCompressed 压缩 int/long 以减小体积。通常压缩 int 已经足够。

两个压缩选项均默认启用。如果序列化体积并不重要(例如此前使用不进行任何压缩的 FlatBuffers),则应禁用压缩。如果数据全部是数字,压缩可能导致 80% 的性能下降。

Int 压缩

压缩 int 时,Fory 使用 1~5 字节编码。每个字节的第一位表示是否还有下一个字节;若该位已设置,则继续读取后续字节,直至遇到第一位未设置的字节。

Long 压缩

Fory 支持两种 long 压缩编码:

SLI(将较小的 Long 作为 Int)编码(默认)

  • 如果 long 位于 [-1073741824, 1073741823],编码为 4 字节 int:| little-endian: ((int) value) << 1 |
  • 否则写为 9 字节:| 0b1 | little-endian 8bytes long |

PVL(渐进式变长 Long)编码

  • 每个字节的第一位表示是否还有下一个字节。若该位已设置,则继续读取后续字节,直至遇到第一位未设置的字节。
  • 负数通过 (v << 1) ^ (v >> 63) 转换为正数,以降低较小负数的编码开销。

如果 long 类型的数字大多无法用更少字节表示,压缩效果不足以抵消性能开销。如果 long 压缩没有节省多少空间,可尝试将其禁用。

数组压缩

当原始类型数组(int[]long[])中的每个值都能由更窄的原始类型容纳时,Fory 可以压缩该数组。JDK 8 至 15 使用标量范围分析;在 JDK 16 及更高版本中,多版本 fory-core JAR 会自动选择 Vector API 实现。

数组压缩的工作方式

数组压缩会分析数组,判断其中的值能否使用更少字节存储:

  • int[]byte[]:所有值都在 [-128, 127] 范围内(体积减少 75%)
  • int[]short[]:所有值都在 [-32768, 32767] 范围内(体积减少 50%)
  • long[]int[]:所有值都在整数范围内(体积减少 50%)

配置与注册

要启用数组压缩,必须显式注册序列化器:

Fory fory = Fory.builder()
.withXlang(false)
// Enable int array compression
.withIntArrayCompressed(true)
// Enable long array compression
.withLongArrayCompressed(true)
.build();

// You must explicitly register compressed array serializers
CompressedArraySerializers.registerSerializers(fory);

压缩数组序列化器包含在 fory-core 中。在 JDK 16 或更高版本上运行时,需要在启动应用时解析孵化阶段的 Vector API 模块:

java --add-modules=jdk.incubator.vector ...

在标量实现与 Vector 实现之间切换无需更改注册或配置。二者会作出相同的压缩决策,并使用相同的序列化格式。

字符串压缩

可通过 ForyBuilder#withStringCompressed(true) 启用字符串压缩。该功能默认禁用。

配置汇总

选项说明默认值
compressInt启用 int 压缩true
compressLong启用 long 压缩true
compressIntArray启用 int 数组宽度压缩false
compressLongArray启用 long 数组宽度压缩false
compressString启用字符串压缩false

性能注意事项

  1. 为数字密集型数据禁用压缩:如果数据主要由数字组成,压缩开销可能得不偿失
  2. 数组压缩实现因 JDK 而异:JDK 8 至 15 使用标量范围分析;JDK 16 及更高版本自动选择 Vector API 实现
  3. Long 压缩可能对大数值无益:如果大多数 long 无法用更小的表示形式容纳,请禁用该选项
  4. 字符串压缩存在开销:仅在字符串高度可压缩时启用

配置示例

// For mostly numeric data - disable compression
Fory fory = Fory.builder()
.withXlang(false)
.withIntCompressed(false)
.withLongCompressed(false)
.build();

// For mixed data with arrays - enable array compression
Fory fory = Fory.builder()
.withXlang(false)
.withIntCompressed(true)
.withLongCompressed(true)
.withIntArrayCompressed(true)
.withLongArrayCompressed(true)
.build();
CompressedArraySerializers.registerSerializers(fory);

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