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Java中的序列化和反序列化

LEON_SHI
 LEON_SHI
发布于 2014/08/15 23:35
字数 2127
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首先我们必须知道什么是序列化和反序列化

序列化:将对象转化成流的过程称为序列化

反序列化:将流转化成对象的过程称之为反序列化

我们有时候将一个 java 对象变成字节流的形式传出去或者从一个字节流中恢复成一个 java对象,例如,要将 java 对象存储到硬盘或者传

送给网络上的其他算机,这个过程我们可以自己写代码去把一个 java 对象变成某个格式的字节流再传输,但是,jre 本身就提供了这种支

持,我们可以调用 OutputStream 的 writeObject 方法来做,如果要让 java 帮我们做,要被传输的对象必须实现 要被传输的对象必须实

现 serializable  接口,这样,javac 编译时就会进行特殊处理,编译的类才可以被 writeObject 方法操作,这就是所谓的序列化。需要

被序列化的类必须实现Serializable 接口,该接口是一个 mini 接口,其中没有需要实现的方法,implementsSerializable  只是为了标注

该对象是可被序列化的。

例如,在 web 开发中,如果对象被保存在了 Session 中,tomcat 在重启时要把 Session 对象序列化到硬盘,这个对象就必须实现 Serializable 接口。如

果对象要经过分布式系统进行网络传输或通过 rmi 等远程调用,这就需要在网络上传输对象,被传输的对象就必须实现Serializable 接口。

 

  当两个进程在进行远程通信时,彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据,都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送

方需要把这个Java对象转换为字节序列,才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

    对象的序列化主要有两种用途:

  1 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上,通常存放在一个文件中;

  2 在网络上传送对象的字节序列。

 

  一. JDK类库中的序列化API

 

  java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流,它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化,把得到的字节序列写到一个目标输出流中。

 

  java.io.ObjectInputStream代表对象输入流,它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列,再把它们反序列化为一个对象,并将其返回。、

 

  只有实现了SerializableExternalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自Serializable接口,实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为,而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式

 

  对象序列化包括如下步骤:

 

  1 创建一个对象输出流,它可以包装一个其他类型的目标输出流,如文件输出流;

 

  2 通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

 

  对象反序列化的步骤如下:

 

  1 创建一个对象输入流,它可以包装一个其他类型的源输入流,如文件输入流;

 

  2 通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

 

  下面让我们来看一个对应的例子,类的内容如下:

 

 

 

import java.io.*;

import java.util.Date;

 

/**

* 对象的序列化和反序列化

* @author  <a href="mailto:shisanlin520@163.com">Sallens</a>

*/

 

public class ObjectSaver {

 /**

 * @author  <a href="mailto:shisanlin520@163.com">Sallens</a>

 *

 */

 

public static void main(String[] args) throws Exception {

 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream

(new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));

 

 //序列化对象

 

 Customer customer = new Customer("哈密", 24);

 out.writeObject("你好!");

 out.writeObject(new Date());

 out.writeObject(customer);

 out.writeInt(123); //写入基本类型数据

 out.close();

 //反序列化对象

 

 ObjectInputStream in = new ObjectInputStream

(new FileInputStream("D:""objectFile.obj"));

 

 System.out.println("obj1=" + (String) in.readObject());

 System.out.println("obj2=" + (Date) in.readObject());

 Customer obj3 = (Customer) in.readObject();

 System.out.println("obj3=" + obj3);

 int obj4 = in.readInt();

 System.out.println("obj4=" + obj4);

 in.close();

}

}

 

class Customer implements Serializable {

private String name;

private int age;

public Customer(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

 

public String toString() {

return "name=" + name + ", age=" + age;

}

}

 

 

  输出结果如下:

 

 

 

obj1=你好!

 

obj2=Sat Sep 15 22:02:21 CST 2007

 

obj3=name=哈密, age=24

 

obj4=123

 

 

  因此例比较简单,在此不再详述。

 

  二.实现Serializable接口

 

  ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下,ObjectOutputStream按照默认方式序列化,这种序列化方式仅仅对对象的非transient的实例变量进行序列化,而不会序列化对象的transient的实例变量,也不会序列化静态变量。

 

  当ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时,具有如下特点:

 

  1 如果在内存中对象所属的类还没有被加载,那么会先加载并初始化这个类。如果在classpath中不存在相应的类文件,那么会抛出ClassNotFoundException

 

  2 在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

 

  如果用户希望控制类的序列化方式,可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()readObject()方法。

 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

 

private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;

 

   当ObjectOutputStream对一个Customer对象进行序列化时,如果该对象具有writeObject()方法,那么就会执行这一方法,否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中,可以先调用ObjectOutputStreamdefaultWriteObject()方法,使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况,不过这次是defaultReadObject()方法。

 

  有些对象中包含一些敏感信息,这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化,那么它们的序列化数据在网络上传输时,可能会被不法份子窃取。对于这类信息,可以对它们进行加密后再序列化,在反序列化时则需要解密,再恢复为原来的信息。

 

  默认的序列化方式会序列化整个对象图,这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂,递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间,它的内部数据结构为双向列表。

 

  在应用时,如果对某些成员变量都改为transient类型,将节省空间和时间,提高序列化的性能。

 

  三. 实现Externalizable接口

 

  Externalizable接口继承自Serializable接口,如果一个类实现了Externalizable接口,那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法: 

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

 

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

 

  前者负责序列化操作,后者负责反序列化操作。

 

  在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时,会先调用类的不带参数的构造方法,这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除,或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别,会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

 

  四. 可序列化类的不同版本的序列化兼容性

 

  凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:

 

private static final long serialVersionUID;

 

  以上serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改,再重新编译,新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。

 

  类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现,对于同一个类,用不同的Java编译器编译,有可能会导致不同的serialVersionUID,也有可能相同。为了提高哦啊serialVersionUID的独立性和确定性,强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID,为它赋予明确的值。显式地定义serialVersionUID有两种用途:

 

  1 在某些场合,希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID

 

  2 在某些场合,不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID

 

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