Java 對象序列化 NIO NIO2詳細介紹及解析
Java 對象序列化 NIO NIO2詳細介紹及解析
概要：
對象序列化
對象序列化機制允許把內(nèi)存中的Java對象轉換成與平臺無關的二進制流，從而可以保存到磁盤或者進行網(wǎng)絡傳輸，其它程序獲得這個二進制流后可以將其恢復成原來的Java對象。 序列化機制可以使對象可以脫離程序的運行而對立存在
序列化的含義和意義
序列化
序列化機制可以使對象可以脫離程序的運行而對立存在
序列化（Serialize）指將一個java對象寫入IO流中，與此對應的是，對象的反序列化（Deserialize）則指從IO流中恢復該java對象
如果需要讓某個對象可以支持序列化機制，必須讓它的類是可序列化（serializable），為了讓某個類可序列化的，必須實現(xiàn)如下兩個接口之一：
- Serializable：標記接口，實現(xiàn)該接口無須實現(xiàn)任何方法，只是表明該類的實例是可序列化的
- Externalizable
所有在網(wǎng)絡上傳輸?shù)膶ο蠖紤撌强尚蛄谢模駝t將會出現(xiàn)異常；所有需要保存到磁盤里的對象的類都必須可序列化；程序創(chuàng)建的每個JavaBean類都實現(xiàn)Serializable；
使用對象流實現(xiàn)序列化
實現(xiàn)Serializable實現(xiàn)序列化的類，程序可以通過如下兩個步驟來序列化該對象：
1.創(chuàng)建一個ObjectOutputStream，這個輸出流是一個處理流，所以必須建立在其他節(jié)點流的基礎之上
// 創(chuàng)建個ObjectOutputStream輸出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
2.調用ObjectOutputStream對象的writeObject方法輸出可序列化對象
// 將一個Person對象輸出到輸出流中 oos.writeObject(per);
定義一個NbaPlayer類，實現(xiàn)Serializable接口，該接口標識該類的對象是可序列化的
public class NbaPlayer implements java.io.Serializable
{
private String name;
private int number;
// 注意此處沒有提供無參數(shù)的構造器!
public NbaPlayer(String name, int number)
{
System.out.println("有參數(shù)的構造器");
this.name = name;
this.number = number;
}
// name的setter和getter方法
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public String getName()
{
return this.name;
}
// number的setter和getter方法
public void setNumber(int number)
{
this.number = number;
}
public int getNumber()
{
return this.number;
}
}
使用ObjectOutputStream將一個NbaPlayer對象寫入磁盤文件
import java.io.*;
public class WriteObject
{
public static void main(String[] args)
{
try(
// 創(chuàng)建一個ObjectOutputStream輸出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
new FileOutputStream("object.txt")))
{
NbaPlayer player = new NbaPlayer("維斯布魯克", 0);
// 將player對象寫入輸出流
oos.writeObject(player);
}
catch (IOException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
反序列化
從二進制流中恢復Java對象，則需要使用反序列化，程序可以通過如下兩個步驟來序列化該對象：
1.創(chuàng)建一個ObjectInputStream輸入流，這個輸入流是一個處理流，所以必須建立在其他節(jié)點流的基礎之上
// 創(chuàng)建個ObjectInputStream輸出流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
2.調用ObjectInputStream對象的readObject()方法讀取流中的對象，該方法返回一個Object類型的Java對象，可進行強制類型轉換成其真實的類型
// 從輸入流中讀取一個Java對象，并將其強制類型轉換為Person類 Person p = (Person)ois.readObject();
從object.txt文件中讀取NbaPlayer對象的步驟
import java.io.*;
public class ReadObject
{
public static void main(String[] args)
{
try(
// 創(chuàng)建一個ObjectInputStream輸入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
new FileInputStream("object.txt")))
{
// 從輸入流中讀取一個Java對象，并將其強制類型轉換為NbaPlayer類
NbaPlayer player = (NbaPlayer)ois.readObject();
System.out.println("名字為：" + player.getName()
+ "\n號碼為：" + player.getNumber());
}
catch (Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
反序列化讀取的僅僅是Java對象的數(shù)據(jù)，而不是Java類，因此采用反序列化恢復Java對象時，必須提供Java對象所屬的class文件，否則會引發(fā)ClassNotFoundException異常；反序列化機制無須通過構造器來初始化Java對象
如果使用序列化機制向文件中寫入了多個Java對象，使用反序列化機制恢復對象必須按照實際寫入的順序讀取。當一個可序列化類有多個父類時（包括直接父類和間接父類），這些父類要么有無參的構造器，要么也是可序列化的—否則反序列化將拋出InvalidClassException異常。如果父類是不可序列化的，只是帶有無參數(shù)的構造器，則該父類定義的Field值不會被序列化到二進制流中
對象引用的序列化
如果某個類的Field類型不是基本類型或者String類型，而是另一個引用類型，那么這個引用類型必須是可序列化的，否則有用該類型的Field的類也是不可序列化的
public class AllStar implements java.io.Serializable
{
private String name;
private NbaPlayer player;
public AllStar(String name, NbaPlayer player)
{
this.name = name;
this.player = player;
}
// 此處省略了name和player的setter和getter方法
// name的setter和getter方法
public String getName()
{
return this.name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
// player的setter和getter方法
public NbaPlayer getPlayer()
{
return player;
}
public void setPlayer(NbaPlayer player)
{
this.player = player;
}
}
Java特殊的序列化算法
- 所有保存到磁盤中的對象都有一個序列化編號
- 當程序試圖序列化一個對象時，程序將先檢查該對象是否已經(jīng)被序列化過，只有該對象從未（在本次虛擬中機）被序列化過，系統(tǒng)才會將該對象轉換成字節(jié)序列并輸出
- 如果某個對象已經(jīng)序列化過，程序將只是直接輸出一個序列化編號，而不是再次重新序列化該對象
import java.io.*;
public class WriteAllStar
{
public static void main(String[] args)
{
try(
// 創(chuàng)建一個ObjectOutputStream輸出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
new FileOutputStream("allStar.txt")))
{
NbaPlayer player = new NbaPlayer("詹姆斯哈登", 13);
AllStar allStar1 = new AllStar("西部全明星", player);
AllStar allStar2 = new AllStar("首發(fā)后衛(wèi)", player);
// 依次將四個對象寫入輸出流
oos.writeObject(allStar1);
oos.writeObject(allStar2);
oos.writeObject(player);
oos.writeObject(allStar2);
}
catch (IOException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
4個寫入輸出流的對象，實際上只序列化了3個，而且序列的兩個AllStar對象的player引用實際是同一個NbaPlayer對象。以下程序讀取序列化文件中的對象
import java.io.*;
public class ReadAllStar
{
public static void main(String[] args)
{
try(
// 創(chuàng)建一個ObjectInputStream輸出流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
new FileInputStream("allStar.txt")))
{
// 依次讀取ObjectInputStream輸入流中的四個對象
AllStar star1 = (AllStar)ois.readObject();
AllStar star2 = (AllStar)ois.readObject();
NbaPlayer player = (NbaPlayer)ois.readObject();
AllStar star3 = (AllStar)ois.readObject();
// 輸出true
System.out.println("star1的player引用和player是否相同："
+ (star1.getPlayer() == player));
// 輸出true
System.out.println("star2的player引用和player是否相同："
+ (star2.getPlayer() == player));
// 輸出true
System.out.println("star2和star3是否是同一個對象："
+ (star2 == star3));
}
catch (Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
如果多次序列化同一個可變Java對象時，只有第一次序列化時才會把該Java對象轉換成字節(jié)序列并輸出
當使用Java序列化機制序列化可變對象時，只有第一次調用WriteObject()方法來輸出對象時才會將對象轉換成字節(jié)序列，并寫入到ObjectOutputStream；即使在后面程序中，該對象的實例變量發(fā)生了改變，再次調用WriteObject()方法輸出該對象時，改變后的實例變量也不會被輸出
import java.io.*;
public class SerializeMutable
{
public static void main(String[] args)
{
try(
// 創(chuàng)建一個ObjectOutputStream輸入流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
new FileOutputStream("mutable.txt"));
// 創(chuàng)建一個ObjectInputStream輸入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
new FileInputStream("mutable.txt")))
{
NbaPlayer player = new NbaPlayer("斯蒂芬?guī)炖?, 30);
// 系統(tǒng)會player對象轉換字節(jié)序列并輸出
oos.writeObject(player);
// 改變per對象的name實例變量
player.setName("塞斯庫里");
// 系統(tǒng)只是輸出序列化編號，所以改變后的name不會被序列化
oos.writeObject(player);
NbaPlayer player1 = (NbaPlayer)ois.readObject(); //①
NbaPlayer player2 = (NbaPlayer)ois.readObject(); //②
// 下面輸出true，即反序列化后player1等于player2
System.out.println(player1 == player2);
// 下面依然看到輸出"斯蒂芬?guī)炖?，即改變后的實例變量沒有被序列化
System.out.println(player2.getName());
}
catch (Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
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