Hessian 协议介绍 Hessian 协议是一种高效、跨语言的二进制 RPC(Remote Procedure Call,远程过程调用)协议,由 Caucho 公司设计,最早应用于 Java 和 Java 之间的远程调用。其主要特点是使用紧凑的二进制格式传输数据,提供高性能的序列化和反序列化操作,因此适合在网络带宽较低或数据传输效率要求较高的场景中使用。
Hessian 协议的特点
跨语言支持 :Hessian 协议设计为跨平台的,支持多种语言,如 Java、Python、C#、PHP 等。不同语言的系统可以通过 Hessian 协议实现远程调用,达到语言无关的通信目的。
高效的二进制序列化 :与 XML 或 JSON 相比,Hessian 采用二进制格式,不仅能减少数据体积,还能降低解析的开销,从而提升性能。Hessian 使用较少的字节来表示复杂的数据结构,尤其适合需要频繁远程调用的分布式系统。
轻量化 :Hessian 协议比传统的 SOAP 和 XML-RPC 更轻量,不依赖任何外部配置文件,序列化和反序列化开销低,适合在资源有限的环境中使用。
良好的兼容性和扩展性 :Hessian 协议设计得非常简单,易于实现,并且可以在不同版本间保持兼容。协议还允许扩展,因此可以添加新类型的数据或特性,而不破坏现有的协议实现。
Hessian 协议的工作流程
接口定义 :Hessian 协议一般通过接口来定义服务。服务端实现接口的具体方法,客户端通过代理对象来调用接口的方法,客户端和服务端可以使用相同的接口定义。
数据编码和传输 :客户端将方法调用和参数编码为二进制流,并通过 HTTP 等协议传输给服务端。服务端接收到数据后,进行解码,然后根据接口调用对应的方法。
结果返回 :服务端将方法的返回值编码为二进制流,传回客户端,客户端解码后得到返回结果。
Hessian 协议的数据类型 Hessian 协议支持多种基本数据类型和复杂数据类型,包括:
基本类型:int
、long
、boolean
、double
等。
字符串和二进制数据:字符串以 UTF-8 格式编码,二进制数据可以用于传输字节流。
集合和数组:支持 List、Map、数组等。
自定义对象:可以将 Java 对象序列化为二进制流传输,前提是客户端和服务端的类结构一致。
Hessian 协议的优缺点 优点 :
性能高 :由于采用二进制序列化,数据传输速度快,适合高频调用的场景。
跨语言性 :支持多种编程语言间的互通,便于异构系统的集成。
轻量级 :协议设计简单,序列化和反序列化效率高,占用资源少。
缺点 :
可读性差 :由于采用二进制格式,数据不可读,调试和排查问题可能较困难。
生态系统有限 :相较于 gRPC、Thrift 等更广泛的 RPC 框架,Hessian 的支持和使用范围相对较窄。
复杂性 :自定义对象的序列化要求客户端和服务端具有一致的类结构,可能导致版本兼容性问题。
使用场景 Hessian 协议适用于以下场景:
微服务 :在微服务架构中,通过 Hessian 协议实现服务之间的高效调用。
移动和 IoT 设备 :对于网络带宽受限的场景(如移动网络或 IoT设 备),Hessian 能显著减少传输的数据量。
高频调用的企业系统 :在需要频繁调用的场景下,Hessian 协议比 JSON 或 XML 序列化更为高效,能提高系统的整体性能。
Hessian 基本使用 基于 Servlet Hessian 提供了一个类 com.caucho.hessian.server.HessianServlet ,将 Hessian 服务实现暴露为 Servlet 。因此我们可以通过让一个 Servlet 通过继承 HessianServlet 来提供 hessian 服务。
以下是基于注解的实现步骤,首先需要用 maven 创建一个 web 项目:
添加依赖 在 pom.xml
中添加 Hessian 依赖,这里使用目前的最新版本 4.0.66 ,以及 Servlet 依赖,4.0 以前是 javax.servlet 包下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 <dependency> <groupId>com.caucho</groupId> <artifactId>hessian</artifactId> <version>4.0.66</version> </dependency> <dependency> <groupId>javax.servlet</groupId> <artifactId>javax.servlet-api</artifactId> <version>4.0.1</version> <scope>provided</scope> </dependency>
定义服务接口 定义一个远程调用接口,例如 GreetingService
:
1 2 3 public interface GreetingService { String sayHello(String name); }
实现服务接口 创建接口的实现类,例如 GreetingServiceImpl
:
1 2 3 4 5 6 public class GreetingServiceImpl implements GreetingService { @Override public String sayHello(String name) { return "Hello, " + name + "!"; } }
创建继承 HessianServlet 的 Servlet 使用 @WebServlet
注解配置 Servlet,并在 Servlet 中继承 HessianServlet
类来实现 Hessian 服务接口:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 import com.caucho.hessian.server.HessianServlet; import jakarta.servlet.annotation.WebServlet; @WebServlet("/greeting") public class GreetingServiceServlet extends HessianServlet implements GreetingService { private final GreetingService greetingService = new GreetingServiceImpl(); @Override public String sayHello(String name) { return greetingService.sayHello(name); } }
在这个类中:
@WebServlet("/greeting")
注解将 Servlet 映射到 /greeting
URL,客户端可以通过该 URL 调用 Hessian 服务。
GreetingServiceServlet
继承了 HessianServlet
并实现 GreetingService
接口,使得该类既是一个 Servlet,又是一个 Hessian 服务的实现。
编写客户端代码 客户端可以使用 HessianProxyFactory
来访问该 Hessian 服务,客户端也需要有一个和服务端一样的 GreetingService 接口:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 import com.caucho.hessian.client.HessianProxyFactory; public class HessianClient { public static void main(String[] args) { String url = "http://localhost:8080/ServletBase_war/greeting"; // 替换为实际服务地址 HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); try { GreetingService service = (GreetingService) factory.create(GreetingService.class, url); String result = service.sayHello("World"); System.out.println(result); // 输出: Hello, World! } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
部署和运行
将项目部署到支持 Servlet 的 Web 容器(如 Tomcat)。
启动服务器,确保服务在 /greeting
路径上发布。
运行客户端代码,通过 Hessian 协议调用服务端的 sayHello
方法,并接收返回结果。
整合 Spring Spring-web 包内提供了 org.springframework.remoting.caucho.HessianServiceExporter 用来暴露远程调用的接口和实现类。使用该类 export 的 Hessian Service 可以被任何 Hessian Client 访问,因为 Spring 中间没有进行任何特殊处理。
使用纯注解方式开发基于 Hessian 的 Spring 项目,以下是具体步骤,首先需要用 maven 创建一个 web 项目:
服务端项目 1. 添加依赖 在服务端项目的 pom.xml
中添加 Spring 和 Hessian 依赖:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 <!-- Servlet API --> <dependency> <groupId>javax.servlet</groupId> <artifactId>javax.servlet-api</artifactId> <version>4.0.1</version> <scope>provided</scope> </dependency> <!-- Spring Context --> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-context</artifactId> <version>5.2.10.RELEASE</version> </dependency> <!-- Spring Web --> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-web</artifactId> <version>5.2.10.RELEASE</version> </dependency> <!-- Spring Web MVC --> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-webmvc</artifactId> <version>5.2.10.RELEASE</version> </dependency> <!-- Hessian --> <dependency> <groupId>com.caucho</groupId> <artifactId>hessian</artifactId> <version>4.0.66</version> </dependency>
2. 定义服务接口 创建一个服务接口 HelloService
,用于定义客户端和服务端共用的接口:
1 2 3 public interface HelloService { String sayHello(String name); }
3. 实现服务接口 在服务端项目中,创建 HelloServiceImpl
实现接口:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 import org.springframework.stereotype.Service; @Service public class HelloServiceImpl implements HelloService { @Override public String sayHello(String name) { return "Hello, " + name; } }
4. 创建 Spring 配置类 创建 HessianServerConfig
配置类,用于将 HelloService
暴露为 Hessian 服务:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.ComponentScan; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.remoting.caucho.HessianServiceExporter; @Configuration @ComponentScan(basePackages = "com.example") // 使用实际包名 public class HessianServerConfig { private final HelloService helloService; public HessianServerConfig(HelloService helloService) { this.helloService = helloService; } @Bean(name = "/helloService") public HessianServiceExporter hessianServiceExporter() { HessianServiceExporter exporter = new HessianServiceExporter(); exporter.setService(helloService); exporter.setServiceInterface(HelloService.class); return exporter; } }
5. 配置 Web 启动类 使用 WebApplicationInitializer
配置 DispatcherServlet
并加载 Spring 配置类:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 import org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext; import org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet; import javax.servlet.ServletContext; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.ServletRegistration; import org.springframework.web.WebApplicationInitializer; public class HessianServerInitializer implements WebApplicationInitializer { @Override public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException { // 初始化 Spring Web 上下文 AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext(); context.register(HessianServerConfig.class); // 注册 DispatcherServlet ServletRegistration.Dynamic dispatcher = servletContext.addServlet("dispatcher", new DispatcherServlet(context)); dispatcher.setLoadOnStartup(1); dispatcher.addMapping("/"); } }
6. 部署服务端项目 将服务端项目打包并部署到外部的 Tomcat 或其他 Servlet 容器中。
将项目打包为 .war
文件(如 hessian-server.war
),并放置到 Tomcat 的 webapps
目录中。
启动 Tomcat,确认服务在 /helloService
路径下成功暴露。
客户端项目 1. 定义服务接口 在客户端项目中,定义与服务端相同的接口 HelloService
,以便客户端能识别远程接口:
1 2 3 public interface HelloService { String sayHello(String name); }
2. 创建 Spring 配置类 在客户端项目中创建 HessianClientConfig
配置类,使用 HessianProxyFactoryBean
配置远程服务接口:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.remoting.caucho.HessianProxyFactoryBean; @Configuration public class HessianClientConfig { @Bean public HessianProxyFactoryBean helloService() { HessianProxyFactoryBean factory = new HessianProxyFactoryBean(); factory.setServiceUrl("http://localhost:8080/SpringWebBase_war/helloService"); // 根据实际服务地址调整 factory.setServiceInterface(HelloService.class); return factory; } }
3. 创建客户端启动类 在客户端项目中编写主类,通过 AnnotationConfigApplicationContext
启动 Spring 上下文,并调用远程服务:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; import pojo.HelloService; public class HessianClientApplication { public static void main(String[] args) { // 初始化 Spring 上下文 ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(HessianClientConfig.class); // 获取并调用远程服务 HelloService helloService = context.getBean(HelloService.class); String response = helloService.sayHello("World"); System.out.println(response); } }
运行并测试
启动服务端 :将服务端项目部署在 Tomcat 或其他支持 Servlet 的容器中。
启动客户端 :运行 HessianClientApplication
主类。应该会在控制台上看到从远程服务返回的消息。
这样,就完成了 Hessian 在 Spring 项目中的集成,实现了一个完整的 RPC 调用系统。
同样的,也可以选择用 SpringBoot 方式启动,其他代码不变,只更改启动类即可。
自封装调用 我们可以通过直接使用 HessianInput
、HessianOutput
及其变体(如 Hessian2Input
和 Hessian2Output
)来实现 Hessian 的序列化和反序列化,从而自定义数据的传输或存储逻辑。
Hessian 创建一个 HessianSerializer
工具类,提供 serialize
和 deserialize
方法,利用 HessianOutput
和 HessianInput
来完成序列化和反序列化:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 import com.caucho.hessian.io.HessianInput; import com.caucho.hessian.io.HessianOutput; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; public class HessianSerializer { /** * 将对象序列化为字节数组 * * @param object 要序列化的对象 * @return 序列化后的字节数组 * @throws IOException 如果序列化失败 */ public static byte[] serialize(Object object) throws IOException { try (ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream()) { HessianOutput hessianOutput = new HessianOutput(byteArrayOutputStream); hessianOutput.writeObject(object); return byteArrayOutputStream.toByteArray(); } } /** * 将字节数组反序列化为对象 * * @param data 字节数组 * @return 反序列化后的对象 * @throws IOException 如果反序列化失败 */ public static Object deserialize(byte[] data) throws IOException { try (ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(data)) { HessianInput hessianInput = new HessianInput(byteArrayInputStream); return hessianInput.readObject(); } } }
从中可以看出这个 HessianInput/HessianOutput 在这种情况下可以替代 ObjectInputStream/ObjectOutputStream。
然后我们来定义一个类,用于序列化和反序列化:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 import java.io.Serializable; public class User implements Serializable { private String name; private int age; // Constructors, Getters, and Setters public User(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "User{name='" + name + "', age=" + age + '}'; } }
最后是一个主类,调用 HessianSerializer 中的方法,实现序列化和反序列化:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 import java.io.IOException; import java.util.Arrays; public class Main { public static void main(String[] args) { try { // 创建一个 User 对象 User user = new User("Alice", 30); // 将 User 对象序列化为字节数组 byte[] serializedData = HessianSerializer.serialize(user); System.out.println("Serialized data: " + serializedData); // 以 Arrays.toString() 的方式输出字节数组内容 System.out.println("Serialized data (byte array): " + Arrays.toString(serializedData)); // 将字节数组反序列化为 User 对象 User deserializedUser = (User) HessianSerializer.deserialize(serializedData); System.out.println("Deserialized User: " + deserializedUser); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
运行结果:
除了 HessianInput
和 HessianOutput
,Hessian 还提供了 Hessian2Input
和 Hessian2Output
,以及 Burlap(XML 序列化)方式。
Hessian2 同样的来实现一个序列化和反序列化工具类,将 HessianOutput
替换为 Hessian2Output
,HessianInput
替换为 Hessian2Input
即可:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 import com.caucho.hessian.io.Hessian2Input; import com.caucho.hessian.io.Hessian2Output; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; public class Hessian2Serializer { public static byte[] serialize(Object object) throws IOException { try (ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream()) { Hessian2Output hessian2Output = new Hessian2Output(byteArrayOutputStream); hessian2Output.writeObject(object); hessian2Output.close(); return byteArrayOutputStream.toByteArray(); } } public static Object deserialize(byte[] data) throws IOException { try (ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(data)) { Hessian2Input hessian2Input = new Hessian2Input(byteArrayInputStream); return hessian2Input.readObject(); } } }
结果:
依然可以成功的序列化和反序列化,只不过序列化数据不一样。
Burlap Burlap 是 Hessian 的一种 XML 格式,可以用于跨语言环境的兼容性。它序列化后的数据是 xml 格式,所以我们用流的 toString 方法来获取序列化数据的字符串格式。
实现一个序列化和反序列化工具类:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; import java.nio.charset.StandardCharsets; import com.caucho.burlap.io.BurlapInput; import com.caucho.burlap.io.BurlapOutput; public class BurlapSerializer { public static String serializeToXmlString(Object object) throws IOException { try (ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream()) { BurlapOutput burlapOutput = new BurlapOutput(byteArrayOutputStream); burlapOutput.writeObject(object); burlapOutput.flush(); // 将字节数组转换为字符串 return byteArrayOutputStream.toString(String.valueOf(StandardCharsets.UTF_8)); } } public static Object deserializeFromXmlString(String xmlData) throws IOException { try (ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(xmlData.getBytes(StandardCharsets.UTF_8))) { BurlapInput burlapInput = new BurlapInput(byteArrayInputStream); return burlapInput.readObject(); } } }
测试主类:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 import java.io.IOException; public class Main { public static void main(String[] args) { try { // 创建一个 User 对象 User user = new User("Alice", 30); // 将 User 对象序列化为 XML 字符串 String xmlData = BurlapSerializer.serializeToXmlString(user); System.out.println("Serialized XML data:\n" + xmlData); // 将 XML 字符串反序列化为 User 对象 User deserializedUser = (User) BurlapSerializer.deserializeFromXmlString(xmlData); System.out.println("Deserialized User: " + deserializedUser); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
结果:
可以看到序列化后的结果是 xml 格式。
配置为 JNDI 资源 还有其他的一些调用方式比如通过 web 服务器(例如 Tomcat )自带的配置功能用 JNDI 的方式获取 hessian 服务,这里就不做详细介绍了,可以参考:Tomcat - JNDI 资源使用方法 。
在 HessianProxyFactory 的说明文档中也给出了在 Resin 服务器下配置为 JNDI 资源的示例:
这里就不再演示了。
Hessian 源码解析 简单的分析一下 Hessian 服务的源码,版本为 4.0.66 。
HessianServlet 解析 com.caucho.hessian.server.HessianServlet 是在 Servlet 项目中用到的类,下面来分析一下。
HessianServlet 继承了 HttpServlet ,却没有重写 doGet 与 doPost 方法,而是 service 方法在发挥作用。init 方法用于初始化。
init 方法主要是初始化 HessianServlet 的各成员变量:
我们注意到这里其实有两套相似的成员变量,分别是:
_homeAPI
、_homeImpl
和 _homeSkeleton
以及
_objectAPI
、_objectImpl
和 _objectSkeleton
事实上,它们各自代表了一组与服务端对象相关的接口、实现类和骨架类。这样设计的意义在于为 Hessian 服务支持两种不同类型的远程调用场景,在某些情况下,Hessian 服务可能既需要一个主接口(_homeAPI
),也需要一个附加接口(_objectAPI
)来扩展主服务的功能。
通过定义两组接口和实现类,HessianServlet 既可以为主服务(_home
)提供基本功能,又可以通过附加服务(_object
)扩展服务接口。同时,它确保了每个接口都有专门的骨架类(Skeleton
)来处理特定类型的请求,从而使 Hessian 能够灵活地应对复杂的远程调用需求。
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这里使用了 HessianServlet 自定义的 loadClass 和 getContextClassLoader 方法,从当前线程中获取类加载器:
如 su18 师傅所说,主要是有两个原因:
保证类加载的一致性 : 在一些复杂环境下,尤其是应用服务器或容器中,系统可能会引入自定义的类加载器来对类进行重新加载、隔离或增强。比如在微服务、插件式架构或其他需要动态加载的场景中,用户的类可能会被不同的类加载器重新加载,造成类不一致的问题。这种自定义的 loadClass
方法通过指定类加载器的来源,确保加载到的是期望的类,而不是可能被“魔改”的类。
利用线程上下文的类加载器快速定位用户的类 : 在 Java 应用中,通常可以通过 Thread.currentThread().getContextClassLoader()
来获取当前线程的上下文类加载器(通常是 AppClassLoader
),这是加载用户类的默认类加载器。相比直接使用 SystemClassLoader
,这种方式会更快速地找到当前应用需要的类。由于 AppClassLoader
通常直接与用户代码绑定,这种方法保证了 HessianServlet
能快速、准确地访问到应用中定义的类,而不必依赖于更高层次的类加载器(如 BootStrapClassLoader
或 ExtClassLoader
),从而减少不必要的加载和可能的冲突。
这种设计可以让 HessianServlet 在不同的类加载器环境中工作时更稳定,同时更高效地访问应用的自定义类。
接下来是 HessianServlet 的 service 方法:
可以看到,如果请求方式不是 POST ,直接返回 500 状态码,也就是说这边只能用 POST 方式来请求服务。在获取了 objectId 和 serializerFactory 之后,实际调用 invoke 方法来进行处理。
HessianServlet 的 invoke 方法根据 objectId 的不同,选择调用其成员属性 _objectSkeleton 还是 _homeSkeleton 来处理:
而这两者都是 HessianSkeleton 类型,所以接下来毫无疑问会进入 HessianSkeleton 的 invoke 方法。Skeleton 一般表示服务端用于处理客户端请求的“骨架”。
HessianSkeleton 解析 HessianSkeleton 初始化时先调用父类 AbstractSkeleton 的初始化方法,然后将当前提供远程服务的 Servlet 类封装到成员变量 _service 中:
而其父类 AbstractSkeleton 初始化时则会将当前提供服务的 Servlet 类的所有方法和参数放进成员变量 _methodMap 中:
调试起来可以知道这里的 apiClass 就是 GreetingServiceServlet :
接着来看 HessianSkeleton 的 invoke 方法,HessianServlet 最终是调用到 HessianSkeleton 的 invoke(InputStream, OutputStream, SerializerFactory) 方法:
这个方法主要是根据 header 字段的不同,通过不同的方式获取到序列化与反序列化字节流,并最终调用 invoke(Object, AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput)
来处理。从处理方式也可以看出是兼容了 hessian 1.0 和 hessian 2.0 。
invoke(Object, AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) 方法则是将参数反序列化,进行远程方法的调用并将结果写入序列化字节流:
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HessianServiceExporter 解析 org.springframework.remoting.caucho.HessianServiceExporter 是在 Spring 项目中用来提供 hessian 服务的关键类,下面来看它的源码。
HessianServiceExporter 实现了 HttpRequestHandler 接口,重写了 handleRequest 方法:
这边也是一样只能用 POST 方式请求。然后将请求和响应的字节流传入父类的 invoke 方法进行处理。
父类 HessianExporter 的 invoke 方法也是直接调用 doInvoke :
HessianExporter 的 doInvoke 方法流程其实跟 HessianSkeleton 的 invoke(InputStream, OutputStream, SerializerFactory) 方法差不多,最后调用到 HessianSkeleton 的 invoke(AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) 方法:
后续就是调 HessianSkeleton 的 invoke(Object, AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) 方法,前面已经分析过了。
序列化与反序列化解析 Hessian 提供了 AbstractHessianInput/AbstractHessianOutput 两个接口来实现序列化和反序列化功能。Hessian/Hessian2/Burlap 都有各自的实现逻辑。
序列化 先来看序列化,AbstractHessianOutput 提供了一系列 writeXxx 方法来将不同类型的数据序列化:
以其实现类 Hessian2Output 为例,writeObject 方法实现了将对象序列化的功能:
这里是先根据对象的类型获取了一个序列化器 Serializer ,然后调用其 writeObject 方法。
查看 com.caucho.hessian.io.Serializer 的继承关系可知,一共有这么些序列化器用来处理不同类型的数据:
不过对于自定义的类,将会使用 JavaSerializer/UnsafeSerializer/JavaUnsharedSerializer 进行相关的序列化动作,默认情况下是 UnsafeSerializer :
既然默认调用到的是 UnsafeSerializer 的 writeObject 方法,我们就来关注一下它:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 @Override public void writeObject(Object obj, AbstractHessianOutput out) throws IOException { // 检查是否已经序列化过该对象 if (out.addRef(obj)) { // 如果已序列化过则直接写引用(避免重复序列化相同对象) return; } // 获取对象的类信息 Class<?> cl = obj.getClass(); // 写入对象的初始定义并获取引用 int ref = out.writeObjectBegin(cl.getName()); // 根据 Hessian 协议版本做不同处理 if (ref >= 0) { // 如果 ref >= 0,表示该对象已经写入过结构定义,仅需要写入实例 writeInstance(obj, out); } else if (ref == -1) { // 如果 ref == -1,表示是 Hessian 2.0 的初次定义,需写入对象的结构定义 writeDefinition20(out); // 定义对象结构(字段名和类型) out.writeObjectBegin(cl.getName()); // 再次标记对象起始 writeInstance(obj, out); // 写入实例字段值 } else { // 如果 ref < 0,表示使用 Hessian 1.0 协议格式进行序列化 writeObject10(obj, out); // 使用 Hessian 1.0 写入完整对象数据 } }
Hessian2Output 是调用 writeObjectBegin 将对象标记为 Object 类型,也即在开头写入 Object 标识符,并最终调用 writeInstance 来处理。而在 Hessian 1.0 和 Burlap 中,写入自定义数据类型(Object)时,都会调用 writeMapBegin 方法将其标记为 Map 类型,也即在开头写入 Map 标识符。从序列化的差异也能猜出反序列化的不同。
UnsafeSerializer 的 writeInstance 方法则是遍历其成员属性 _fieldSerializers 中的每一个序列化器,都调用其 serialize 方法处理一遍:
成员属性 _fieldSerializers 中的序列化器则可以是其内部定义的任何序列化器:
那么 _fieldSerializers 是如何赋值的呢?
构造方法 -> introspect(Class<?> cl) -> getFieldSerializer(Field field) 根据不同的字段类型获取不同的内部 Serializer 。
字段类型从哪来?
字段类型来自于类的属性类型,比如一个序列化的类有 String 和 int 两种类型的属性,那么就会获取到 StringFieldSerializer 和 IntFieldSerializer 两种序列化器。
而在序列化器中,对于基本类型的属性的序列化,事实上最终还是调用到 Hessian2Output 的 writeXxx :
对于对象的序列化,最终调用 Hessian2Output 的 writeObject ,又是一个新的轮回,再次结构字段的字段。
AbstractHessianOutput 其实提供了 writeObjectBegin 方法,只不过里面是直接调用 writeMapBegin :
Hessian2Output 重写了此 writeObjectBegin 方法,给出了具体的实现。而在 hessian 1.0 版本中,HessianOutput 并没有重写此方法,所以当 UnsafeSerializer 的 writeObject 方法调用 HessianOutput 的 writeObjectBegin 方法时,实际上是调用 writeMapBegin 写入 Map 标识符。
反序列化 反序列化的关键方法是 AbstractHessianInput#readObject() ,我们主要关注其实现类 Hessian2Input 的 readObject() 方法:
先从流中读取第一个字符,根据不同的首字符调用不同的处理逻辑。比如第一个字符是 C ,则进入对象的处理逻辑:
再一次进入 readObject ,根据运算得到 tag 为 96 ,进入下面的处理逻辑:
于是接着调用 readObjectInstance 方法,从流中获取类型和字段:
接着调用 readObject(AbstractHessianInput, Object[]) 方法,实例化该对象:
instantiate() 中使用 _unsafe 直接创建类实例:
最后调用 readObject(AbstractHessianInput, Object, FieldDeserializer2[]) 反序列化字段值:
这里面实际上也是用 unsafe 写入字段值:
至此,Hessian2Input 的反序列化就完成了。
那么 HessianInput 跟它的差异在哪里呢?
前面提到,对于自定义对象,HessianOutput 会调用 writeMapBegin 写入 Map 标识符。所以反序列化时读到的第一个字符也是 Map 标识。实际上 HessianInput 是调用 readMap 来处理的,也就是说 hessian 1.0 把对象看作 Map 集合来序列化和反序列化:
而 SerializerFactory#readMap(AbstractHessianInput, String) 也是直接调到 UnsafeDeserializer#readMap(AbstractHessianInput):
UnsafeDeserializer#readMap(AbstractHessianInput) 实际上跟前面相似,先用 unsafe 创建对象,再调用 readMap(AbstractHessianInput, Object) 通过 unsafe 注入字段值:
readMap(AbstractHessianInput, Object) 从流中获取 key(即字段名) ,从 _fieldMap 中根据 key 获取 value(即字段值),然后通过 unsafe 将值注入:
这就是 hessain 1.0 的反序列化流程。
远程调用过程解析 就以 Servlet 方式为例,我们来分析一下客户端的远程调用逻辑,客户端代码如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 import com.caucho.hessian.client.HessianProxyFactory; public class HessianClient { public static void main(String[] args) { String url = "http://localhost:8080/ServletBase_war/greeting"; // 替换为实际服务地址 HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); try { GreetingService service = (GreetingService) factory.create(GreetingService.class, url); String result = service.sayHello("World"); System.out.println(result); // 输出: Hello, World! } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
这里关键的类是 HessianProxyFactory ,我们用它的 create 方法就获取到了远程对象。
经过一系列重构方法的调用,最终是调用到 create(Class<?>, URL, ClassLoader) 方法,可以看到是利用 HessianProxy 创建了一个代理对象并返回:
那么这个代理对象的任意方法被调用都会触发 HessianProxy 的 invoke 方法。
在客户端代码中,接下来就会调用这个代理对象的方法,所以 invoke 方法一定会被触发,我们来关注一下 HessianProxy 的 invoke 方法,只需要关注几个重点就可以了。
主要是调用 sendRequest 发送请求,然后接收响应并反序列化字节流:
而 sendRequest 方法中主要是调用 call 方法将参数序列化写入字节流,最后调用 conn.sendRequest() 将请求发送至服务器:
call 方法:
大致的过程就是这样。
服务端的处理逻辑就是调用 HessianServlet 的 service 方法来处理请求 ,前面已经分析过了。
调用栈总结 Servlet Hessian 客户端调用栈:
1 2 3 4 5 6 7 -> HessianProxyFactory#create(Class, String) HessianProxyFactory#create(Class<?>, String, ClassLoader) HessianProxyFactory#create(Class<?>, URL, ClassLoader) # 返回代理对象 -> HessianProxy#invoke(Object, Method, Object[]) # 建立连接,发送请求并接收响应 HessianProxy#sendRequest(String, Object[]) -> HessianOutput#call(String, Object[]) # 参数序列化 -> HessianURLConnection#sendRequest() # 向服务端发送请求
Servlet Hessian 服务端调用栈:
1 2 3 4 HessianServlet#service(ServletRequest, ServletResponse) HessianServlet#invoke(InputStream, OutputStream, String, SerializerFactory) HessianSkeleton#invoke(InputStream, OutputStream, SerializerFactory) HessianSkeleton#invoke(Object, AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) # 参数反序列化,方法执行,结果返回
Spring Hessian 服务端调用栈:
1 2 3 4 5 HessianServiceExporter#handleRequest(HttpServletRequest, HttpServletResponse) HessianExporter#invoke(InputStream, OutputStream) HessianExporter#doInvoke(HessianSkeleton, InputStream, OutputStream) HessianSkeleton#invoke(AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) HessianSkeleton#invoke(Object, AbstractHessianInput, AbstractHessianOutput) # 参数反序列化,方法执行,结果返回
Hessian2Output 序列化调用栈:
1 2 3 4 Hessian2Output#writeObject(Object) UnsafeSerializer#writeObject(Object, AbstractHessianOutput) -> Hessian2Output#writeObjectBegin(String) # 开头写入对象标识符 -> UnsafeSerializer#writeInstance(Object, AbstractHessianOutput) # 序列化字段值
Hessian2Output 反序列化调用栈:
1 2 3 4 5 6 7 Hessian2Input#readObject() Hessian2Input#readObject() # 再次调用 Hessian2Input#readObjectInstance(Class<?>, ObjectDefinition) UnsafeDeserializer#readObject(AbstractHessianInput, Object[]) -> UnsafeDeserializer#instantiate() # 使用 unsafe 创建类实例 -> UnsafeDeserializer#readObject(AbstractHessianInput, Object, FieldDeserializer2[]) FieldDeserializer2FactoryUnsafe$XxxFieldDeserializer#deserialize(AbstractHessianInput, Object) # 使用 unsafe 写入字段值
参考文章 su18 - Hessian 反序列化漏洞
Tomcat - JNDI 资源使用方法