java中的序列化

Wesley13
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一、什么是java序列化

  序列化:将对象写入IO流

反序列化:从IO流中恢复对象

序列化机制允许将实现序列化的java对象转换为字节序列,这些字节序列可以保存在磁盘上也可以通过网络传输,字节序列也可以再恢复为原来的对象。序列化机制可以让对象不依附于程序独立存在。

二、应用场景

  所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的,比如RMI(remote method invoke,即远程方法调用),传入的参数或返回的对象都是可序列化的,否则会出错;所有需要保存到磁盘的java对象都必须是可序列化的。通常建议:程序创建的每个JavaBean类都实现Serializeable接口。

三、序列化的实现

  加入一个对象需要保存在磁盘或者需要进行网络传输,那么这个对象的类就需要支持序列化。序列化实现的方式有两种,实现Serializable接口或Externalizable(强制自定义序列化)接口。

1.Serializable(普通序列化)

序列化:

package com.javaBase.TestSerializable;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

/**
 * 〈一句话功能简述〉;
 * 〈功能详细描述〉
 *
 * @author jx
 * @see [相关类/方法](可选)
 * @since [产品/模块版本] (可选)
 */
public class Person implements Serializable {

    private String name;
    private char sex;

    public Person(String name, char sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{name:" + name + ",sex:" + sex + "}";
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Person per = new Person("马云",'男');
        //将per对象序列化保存到文件1.txt
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("1.txt"));
        oos.writeObject(per);
    }
}

结果:

java中的序列化

反序列化:

package com.javaBase.TestSerializable;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

/**
 * 〈一句话功能简述〉;
 * 〈功能详细描述〉
 *
 * @author jx
 * @see [相关类/方法](可选)
 * @since [产品/模块版本] (可选)
 */
public class Person implements Serializable {

    private String name;
    private char sex;

    public Person(String name, char sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "{name:" + name + ",sex:" + sex + "}";
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //反序列化per对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("1.txt"));
        Person perRe = (Person)ois.readObject();
        System.out.println(perRe);
    }
}

结果:

{name:马云,sex:男}

注意点:

  • 如果一个可序列化的类的成员不是基本类型,也不是String类型,那这个引用类型也必须是可序列化的;否则,会导致此类不能序列化。强行序列化会抛出java.io.NotSerializableException异常
  • java序列化同一个对象,并不会序列化多次产生多个对象
  • 使用transient修饰的属性,java序列化时,会忽略掉此字段,所以反序列化出的对象,被transient修饰的属性是默认值。对于引用类型,值是null;基本类型,值是0;boolean类型,值是false。

2.Externalizable:强制自定义序列化

  Serializable接口是Externalizable接口的父接口,实现Externalizable接口必须实现下面两个方法:

readExternal(ObjectInput in);
          对象实现 readExternal 方法来恢复其内容,它通过调用 DataInput 的方法来恢复其基础类型,调用 readObject 来恢复对象、字符串和数组。
writeExternal(ObjectOutput out);
          该对象可实现 writeExternal 方法来保存其内容,它可以通过调用 DataOutput 的方法来保存其基本值,或调用 ObjectOutput 的 writeObject 方法来保存对象、字符串和数组。

public class ExPerson implements Externalizable {

    private String name;
    private int age;
    //注意,必须加上pulic 无参构造器
    public ExPerson() {
    }

    public ExPerson(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        //将name反转后写入二进制流
        StringBuffer reverse = new StringBuffer(name).reverse();
        System.out.println(reverse.toString());
        out.writeObject(reverse);
        out.writeInt(age);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //将读取的字符串反转后赋值给name实例变量
        this.name = ((StringBuffer) in.readObject()).reverse().toString();
        System.out.println(name);
        this.age = in.readInt();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("ExPerson.txt"));
             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("ExPerson.txt"))) {
            oos.writeObject(new ExPerson("brady", 23));
            ExPerson ep = (ExPerson) ois.readObject();
            System.out.println(ep);
        }
    }
}

注意:Externalizable接口不同于Serializable接口,实现此接口必须实现接口中的两个方法实现自定义序列化,这是强制性的;特别之处是必须提供pulic的无参构造器,因为在反序列化的时候需要反射创建对象。

3.Externalizable与Serializable的区别

java中的序列化

虽然Externalizable接口带来了一定的性能提升,但编程复杂度也提高了,所以一般通过实现Serializable接口进行序列化。

四、序列化版本号serialVersionUID

  我们知道,反序列化必须拥有class文件,但随着项目的升级,class文件也会升级,序列化怎么保证升级前后的兼容性呢?java序列化提供了一个private static final long serialVersionUID 的序列化版本号,只有版本号相同,即使更改了序列化属性,对象也可以正确被反序列化回来。

  如果反序列化使用的class的版本号与序列化时使用的不一致,反序列化会报InvalidClassException异常。序列化版本号可自由指定,如果不指定,JVM会根据类信息自己计算一个版本号,这样随着class的升级,就无法正确反序列化;不指定版本号另一个明显隐患是,不利于jvm间的移植,可能class文件没有更改,但不同jvm可能计算的规则不一样,这样也会导致无法反序列化。

什么情况下需要修改serialVersionUID呢?分三种情况。

  • 如果只是修改了方法,反序列化不容影响,则无需修改版本号;
  • 如果只是修改了静态变量,瞬态变量(transient修饰的变量),反序列化不受影响,无需修改版本号;
  • 如果修改了非瞬态变量,则可能导致反序列化失败。如果新类中实例变量的类型与序列化时类的类型不一致,则会反序列化失败,这时候需要更改serialVersionUID。如果只是新增了实例变量,则反序列化回来新增的是默认值;如果减少了实例变量,反序列化时会忽略掉减少的实例变量。

五、序列化原理

  1. 所有保存到磁盘的对象都有一个序列化编码号
  2. 当程序试图序列化一个对象时,会先检查此对象是否已经序列化过,只有此对象从未(在此虚拟机)被序列化过,才会将此对象序列化为字节序列输出。
  3. 如果此对象已经序列化过,则直接输出编号即可。

六、总结

  1. 所有需要网络传输的对象都需要实现序列化接口,通过建议所有的javaBean都实现Serializable接口。
  2. 对象的类名、实例变量(包括基本类型,数组,对其他对象的引用)都会被序列化;方法、类变量、transient实例变量都不会被序列化。
  3. 如果想让某个变量不被序列化,使用transient修饰。
  4. 序列化对象的引用类型成员变量,也必须是可序列化的,否则,会报错。
  5. 反序列化时必须有序列化对象的class文件。
  6. 当通过文件、网络来读取序列化后的对象时,必须按照实际写入的顺序读取。
  7. 单例类序列化,需要重写readResolve()方法;否则会破坏单例原则。
  8. 同一对象序列化多次,只有第一次序列化为二进制流,以后都只是保存序列化编号,不会重复序列化。
  9. 建议所有可序列化的类加上serialVersionUID 版本号,方便项目升级。

参考链接:java序列化,看这篇就够了

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