AVRO 模式

简介

AVRO 是一种数据序列化系统，用于以高效、紧凑和跨编程语言的方式进行数据的传输和存储。它提供了一种基于架构的方法，使得数据的结构可以进行自我描述。AVRO 模式定义了数据结构的布局，并可以用于自动生成与该结构兼容的代码。

为什么需要 AVRO 模式？

• 自我描述：AVRO 模式本身包含了类型信息，使得数据结构可以进行自我描述。这使得数据的消费者无需事先了解结构即可解析数据。
• 跨语言：AVRO 模式可以用于多种编程语言，使得不同语言的应用程序可以相互交换和解析数据。
• 紧凑：由于包含类型信息，AVRO 格式的数据相对紧凑，占用较小的存储和网络带宽。
• 动态：AVRO 模式支持数据的演化，允许向前兼容、向后兼容和不兼容的更改。

AVRO 模式定义

AVRO 模式使用 JSON 或类似 JSON 的声明语法进行定义。它包含以下几个关键部分：

基本类型

• null：表示空值
• boolean：表示布尔值
• int：表示整数
• long：表示长整数
• float：表示单精度浮点数
• double：表示双精度浮点数
• bytes：表示字节数组
• string：表示字符串

复合类型

• 数组：表示相同类型的元素的有序集合
• 映射：表示键值对的无序集合
• 记录：表示一组具有命名字段的有序集合
• 枚举：表示一组命名常量
• 固定长度二进制：表示具有固定大小的字节数组

其他属性

• 名称：给定类型的名称
• 命名空间：类型所属的命名空间
• 别名：类型的可选别名
• 文档：类型的描述信息

使用 AVRO 模式

使用 AVRO 模式的步骤如下：

1. 定义模式：使用 AVRO 模式定义语法定义数据结构和类型。
2. 生成代码：使用 AVRO 工具生成与模式兼容的代码。
3. 序列化和反序列化：使用生成的代码将数据序列化为 AVRO 格式或将 AVRO 格式的数据反序列化为语言特定的对象。
4. 发送和接收：使用序列化后的 AVRO 数据在不同应用程序之间传输和接收数据。

代码示例

# 一个示例的 AVRO 模式定义
{
  "type":"record",
  "name":"Person",
  "fields":[
    {"name":"name","type":"string"},
    {"name":"age","type":"int"},
    {"name":"email","type":"string"}
  ]
}

# 使用示例模式生成 Java 代码
$ avro-tools compile schema person.avsc output-folder/

# Java 示例代码
Person person = new Person();
person.setName("John");
person.setAge(30);
person.setEmail("john@example.com");

GenericDatumWriter<Person> datumWriter = new GenericDatumWriter<>(Person.getClassSchema());
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
Encoder encoder = EncoderFactory.get().binaryEncoder(out, null);
datumWriter.write(person, encoder);
encoder.flush();
out.close();

byte[] avroData = out.toByteArray();

// 反序列化
DatumReader<Person> datumReader = new SpecificDatumReader<>(Person.getClassSchema());
Decoder decoder = DecoderFactory.get().binaryDecoder(avroData, null);
Person deserializedPerson = datumReader.read(null, decoder);

结论

AVRO 模式提供了一种强大且跨语言的方式来定义和操作数据结构。它的自我描述能力和高效性使得它成为了许多场景下首选的数据序列化系统。请参阅 AVRO 官方文档以了解更多详细信息。