Serialisierung

Serialisierung ist der Prozess, bei dem Objekte, Datenstrukturen oder Systemzustände in ein Format überführt werden, das gespeichert oder über ein Netzwerk übertragen werden kann und später wieder in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden kann. Ziel ist Persistenz, Interprozesskommunikation, verteilte Systeme und Caching. Die Deserialisierung rekonstruiert aus dem Format die ursprünglichen Objekte oder Strukturen.

Formate der Serialisierung lassen sich grob in textbasierte und binäre Kategorien einteilen. Textbasierte Formate wie JSON, XML, YAML oder CSV sind meist menschlich lesbar und flexibel, während binäre Formate wie Protocol Buffers, Apache Avro, Thrift, MessagePack oder BSON oft kompakter und schneller zu verarbeiten sind. Einige Formate sind self-describing (insbesondere XML und JSON), andere benötigen schema-basierte Definitionen (etwa Protobuf- oder Avro-Schemata), um Typen und Struktur eindeutig festzulegen.

Herausforderungen und Konzepte umfassen Objektgraphen, Referenzen, Identität, Polymorphie und Versionierung. Die Kompatibilität von Schemas über Versionen hinweg (Schema-Evolution) ist kritisch, um Forward- und Backward-Kompatibilität sicherzustellen. Große oder komplexe Datenströme können des Streaming bedürfen, statt eines einzigen großen Objekts, was zusätzliche Logik erfordert.

Sicherheit ist ein zentraler Aspekt: Deserialisierung von untrusted Input kann zu Sicherheitslücken wie Codeausführung führen. Empfohlen sind Validierung, Typsicherheit, Whitelists, Signaturen und Verschlüsselung bei Bedarf. Performance- und Speicherbedarf, Formatwahl, plattform- und sprachübergreifende Interoperabilität sowie Verfügbarkeit von Bibliotheken beeinflussen oft die Entscheidung zugunsten eines bestimmten Serialisierungsansatzes.

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