Java對象的序列化和反序列化實踐
當(dāng)兩個進(jìn)程在進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時，彼此可以發(fā)送各種類型的數(shù)據(jù)。無論是何種類型的數(shù)據(jù)，都會以二進(jìn)制序列的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。發(fā)送方需要把這個Java對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列，即Java對象序列號，才能在網(wǎng)絡(luò)上傳送；接收方則需要把字節(jié)序列再恢復(fù)為Java對象，即反序列化。
把Java對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化。
把字節(jié)序列恢復(fù)為Java對象的過程稱為對象的反序列化。
對象的序列化主要有兩種用途：
1） 把對象的字節(jié)序列永久地保存到硬盤上，通常存放在一個文件中；
2） 在網(wǎng)絡(luò)上傳送對象的字節(jié)序列。
一． JDK類庫中的序列化API
java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對參數(shù)指定的obj對象進(jìn)行序列化，把得到的字節(jié)序列寫到一個目標(biāo)輸出流中。
java.io.ObjectInputStream代表對象輸入流，它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節(jié)序列，再把它們反序列化為一個對象，并將其返回。、
只有實現(xiàn)了Serializable和Externalizable接口的類的對象才能被序列化。Externalizable接口繼承自Serializable接口，實現(xiàn)Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行為，而僅實現(xiàn)Serializable接口的類可以采用默認(rèn)的序列化方式 。
對象序列化包括如下步驟：
1） 創(chuàng)建一個對象輸出流，它可以包裝一個其他類型的目標(biāo)輸出流，如文件輸出流；
2） 通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象。
對象反序列化的步驟如下：
1） 創(chuàng)建一個對象輸入流，它可以包裝一個其他類型的源輸入流，如文件輸入流；
2） 通過對象輸入流的readObject()方法讀取對象。
下面讓我們來看一個對應(yīng)的例子，類的內(nèi)容如下：
import java.io.*;
import java.util.Date;
/**
* 對象的序列化和反序列化測試類.
* @author AmigoXiemailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie>
* @version 1.0
* Creation date: 2007-9-15 - 下午21:45:48
*/
public class ObjectSaver {
/**
* @param args
* @author AmigoXiemailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie>
* Creation date: 2007-9-15 - 下午21:45:37
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream
(new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));
//序列化對象
Customer customer = new Customer("阿蜜果", 24);
out.writeObject("你好!");
out.writeObject(new Date());
out.writeObject(customer);
out.writeInt(123); //寫入基本類型數(shù)據(jù)
out.close();
//反序列化對象
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;
}
}
輸出結(jié)果如下：
obj1=你好!
obj2=Sat Sep 15 22:02:21 CST 2007
obj3=name=阿蜜果, age=24
obj4=123
因此例比較簡單，在此不再詳述。
二．實現(xiàn)Serializable接口
ObjectOutputStream只能對Serializable接口的類的對象進(jìn)行序列化。默認(rèn)情況下，ObjectOutputStream按照默認(rèn)方式序列化，這種序列化方式僅僅對對象的非transient的實例變量進(jìn)行序列化，而不會序列化對象的transient的實例變量，也不會序列化靜態(tài)變量。
當(dāng)ObjectOutputStream按照默認(rèn)方式反序列化時，具有如下特點：
1） 如果在內(nèi)存中對象所屬的類還沒有被加載，那么會先加載并初始化這個類。如果在classpath中不存在相應(yīng)的類文件，那么會拋出ClassNotFoundException；
2） 在反序列化時不會調(diào)用類的任何構(gòu)造方法。
如果用戶希望控制類的序列化方式，可以在可序列化類中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;
當(dāng)ObjectOutputStream對一個Customer對象進(jìn)行序列化時，如果該對象具有writeObject()方法，那么就會執(zhí)行這一方法，否則就按默認(rèn)方式序列化。在該對象的writeObjectt()方法中，可以先調(diào)用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法，使得對象輸出流先執(zhí)行默認(rèn)的序列化操作。同理可得出反序列化的情況，不過這次是defaultReadObject()方法。
有些對象中包含一些敏感信息，這些信息不宜對外公開。如果按照默認(rèn)方式對它們序列化，那么它們的序列化數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時，可能會被不法份子竊取。對于這類信息，可以對它們進(jìn)行加密后再序列化，在反序列化時則需要解密，再恢復(fù)為原來的信息。
默認(rèn)的序列化方式會序列化整個對象圖，這需要遞歸遍歷對象圖。如果對象圖很復(fù)雜，遞歸遍歷操作需要消耗很多的空間和時間，它的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為雙向列表。
在應(yīng)用時，如果對某些成員變量都改為transient類型，將節(jié)省空間和時間，提高序列化的性能。
三． 實現(xiàn)Externalizable接口
Externalizable接口繼承自Serializable接口，如果一個類實現(xiàn)了Externalizable接口，那么將完全由這個類控制自身的序列化行為。Externalizable接口聲明了兩個方法：
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException
前者負(fù)責(zé)序列化操作，后者負(fù)責(zé)反序列化操作。
在對實現(xiàn)了Externalizable接口的類的對象進(jìn)行反序列化時，會先調(diào)用類的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法，這是有別于默認(rèn)反序列方式的。如果把類的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法刪除，或者把該構(gòu)造方法的訪問權(quán)限設(shè)置為private、默認(rèn)或protected級別，會拋出java.io.InvalidException: no valid constructor異常。
四． 可序列化類的不同版本的序列化兼容性
凡是實現(xiàn)Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標(biāo)識符的靜態(tài)變量：
private static final long serialVersionUID;
以上serialVersionUID的取值是Java運行時環(huán)境根據(jù)類的內(nèi)部細(xì)節(jié)自動生成的。如果對類的源代碼作了修改，再重新編譯，新生成的類文件的serialVersionUID的取值有可能也會發(fā)生變化。
類的serialVersionUID的默認(rèn)值完全依賴于Java編譯器的實現(xiàn)，對于同一個類，用不同的Java編譯器編譯，有可能會導(dǎo)致不同的serialVersionUID，也有可能相同。為了提高哦啊serialVersionUID的獨立性和確定性，強烈建議在一個可序列化類中顯示的定義serialVersionUID，為它賦予明確的值。顯式地定義serialVersionUID有兩種用途：
1） 在某些場合，希望類的不同版本對序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID；
2） 在某些場合，不希望類的不同版本對序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。
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