這篇文章主要介紹了Java對(duì)象Serializable接口實(shí)現(xiàn)詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

導(dǎo)讀

最近這段時(shí)間一直在忙著編寫Java業(yè)務(wù)代碼，麻木地搬著Ctrl-C、Ctrl-V的磚，在不知道重復(fù)了多少次定義Java實(shí)體對(duì)象時(shí)“implements Serializable”的C/V大法后，腦海中突然冒出一個(gè)思維(A)：?jiǎn)柫俗约阂痪洹癑ava實(shí)體對(duì)象為什么一定要實(shí)現(xiàn)Serializable接口呢？”，關(guān)于這個(gè)問題，腦海中的另一個(gè)思維(B)立馬給出了回復(fù)“居然問這么幼稚和基礎(chǔ)的問題，實(shí)現(xiàn)Serilizable接口是為了序列化?。　?，思維(A)：“哦，好吧！然而，然后呢？”

此時(shí)思維(B)陷入了沉默，突然感覺自己有點(diǎn)淺薄了，好像寫了這么多年Java還真是沒有太關(guān)注過Serializable這個(gè)接口！為什么一定要實(shí)現(xiàn)Serializable接口？它的底層原理是什么？為什么一定要序列化，序列化又是什么？關(guān)于這些問題，不知道各位讀者朋友有沒有過類似的問題，如果有那么我們就在這篇文章中一起尋找答案吧！當(dāng)然，如果你對(duì)這些問題都很清楚，也歡迎表達(dá)看法！

Serializable接口概述

Serializable是java.io包中定義的、用于實(shí)現(xiàn)Java類的序列化操作而提供的一個(gè)語義級(jí)別的接口。Serializable序列化接口沒有任何方法或者字段，只是用于標(biāo)識(shí)可序列化的語義。實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的類可以被ObjectOutputStream轉(zhuǎn)換為字節(jié)流，同時(shí)也可以通過ObjectInputStream再將其解析為對(duì)象。例如，我們可以將序列化對(duì)象寫入文件后，再次從文件中讀取它并反序列化成對(duì)象，也就是說，可以使用表示對(duì)象及其數(shù)據(jù)的類型信息和字節(jié)在內(nèi)存中重新創(chuàng)建對(duì)象。

而這一點(diǎn)對(duì)于面向?qū)ο蟮木幊陶Z言來說是非常重要的，因?yàn)闊o論什么編程語言，其底層涉及IO操作的部分還是由操作系統(tǒng)其幫其完成的，而底層IO操作都是以字節(jié)流的方式進(jìn)行的，所以寫操作都涉及將編程語言數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為字節(jié)流，而讀操作則又涉及將字節(jié)流轉(zhuǎn)化為編程語言類型的特定數(shù)據(jù)類型。而Java作為一門面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，對(duì)象作為其主要數(shù)據(jù)的類型載體，為了完成對(duì)象數(shù)據(jù)的讀寫操作，也就需要一種方式來讓JVM知道在進(jìn)行IO操作時(shí)如何將對(duì)象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)流，以及如何將字節(jié)流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特定的對(duì)象，而Serializable接口就承擔(dān)了這樣一個(gè)角色。

下面我們可以通過例子來實(shí)現(xiàn)將序列化的對(duì)象存儲(chǔ)到文件，然后再將其從文件中反序列化為對(duì)象，代碼示例如下：

先定義一個(gè)序列化對(duì)象User：

public class User implements Serializable {
  private static final long serialVersionUID = 1L;

  private String userId;
  private String userName;

  public User(String userId, String userName) {
    this.userId = userId;
    this.userName = userName;
  }
}

然后我們編寫測(cè)試類，來對(duì)該對(duì)象進(jìn)行讀寫操作，我們先測(cè)試將該對(duì)象寫入一個(gè)文件：

public class SerializableTest {

  /**
   * 將User對(duì)象作為文本寫入磁盤
   */
  public static void writeObj() {
    User user = new User("1001", "Joe");
    try {
      ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/Users/guanliyuan/user.txt"));
      objectOutputStream.writeObject(user);
      objectOutputStream.close();
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  public static void main(String args[]) {
    writeObj();
  }
}

運(yùn)行上述代碼，我們就將User對(duì)象及其攜帶的數(shù)據(jù)寫入了文本user.txt中，我們可以看下user.txt中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)此時(shí)是個(gè)什么格式：

我們看到對(duì)象數(shù)據(jù)以二進(jìn)制文本的方式被持久化到了磁盤文件中。在進(jìn)行反序列化測(cè)試之前，我們可以嘗試下將User實(shí)現(xiàn)Serializable接口的代碼部分去掉，看看此時(shí)寫操作是否還能成功，結(jié)果如下：

java.io.NotSerializableException: cn.wudimanong.serializable.User
  at java.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1184)
  at java.io.ObjectOutputStream.writeObject(ObjectOutputStream.java:348)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.writeObj(SerializableTest.java:19)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.main(SerializableTest.java:27)

結(jié)果不出所料，果然是不可以的，拋出了NotSerializableException異常，提示非可序列化異常，也就是說沒有實(shí)現(xiàn)Serializable接口的對(duì)象是無法通過IO操作持久化的。

接下來，我們繼續(xù)編寫測(cè)試代碼，嘗試將之前持久化寫入user.txt文件的對(duì)象數(shù)據(jù)再次轉(zhuǎn)化為Java對(duì)象，代碼如下：

public class SerializableTest {
  /**
   * 將類從文本中提取并賦值給內(nèi)存中的類
   */
  public static void readObj() {
    try {
      ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("/Users/guanliyuan/user.txt"));
      try {
        Object object = objectInputStream.readObject();
        User user = (User) object;
        System.out.println(user);
      } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  public static void main(String args[]) {
    readObj();
  }
}

通過反序列化操作，可以再次將持久化的對(duì)象字節(jié)流數(shù)據(jù)通過IO轉(zhuǎn)化為Java對(duì)象，結(jié)果如下：

cn.wudimanong.serializable.User@6f496d9f

此時(shí)，如果我們?cè)俅螄L試將User實(shí)現(xiàn)Serializable接口的代碼部分去掉，發(fā)現(xiàn)也無法再文本轉(zhuǎn)換為序列化對(duì)象，報(bào)錯(cuò)信息為：

ava.io.InvalidClassException: cn.wudimanong.serializable.User; class invalid for deserialization
  at java.io.ObjectStreamClass$ExceptionInfo.newInvalidClassException(ObjectStreamClass.java:157)
  at java.io.ObjectStreamClass.checkDeserialize(ObjectStreamClass.java:862)
  at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2038)
  at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1568)
  at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:428)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.readObj(SerializableTest.java:31)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.main(SerializableTest.jav

提示非法類型轉(zhuǎn)換異常，說明在Java中如何要實(shí)現(xiàn)對(duì)象的IO讀寫操作，都必須實(shí)現(xiàn)Serializable接口，否則代碼就會(huì)報(bào)錯(cuò)！

序列化&反序列化

通過上面的闡述和示例，相信大家對(duì)Serializable接口的作用是有了比較具體的體會(huì)了，接下來我們上層到理論層面，看下到底什么是序列化/反序列化。序列化是指把對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程，我們稱之為對(duì)象的序列化，就是把內(nèi)存中的這些對(duì)象變成一連串的字節(jié)（bytes）描述的過程。

而反序列化則相反，就是把持久化的字節(jié)文件數(shù)據(jù)恢復(fù)為對(duì)象的過程。那么什么情況下需要序列化呢？大概有這樣兩類比較常見的場(chǎng)景：1）、需要把內(nèi)存中的對(duì)象狀態(tài)數(shù)據(jù)保存到一個(gè)文件或者數(shù)據(jù)庫中的時(shí)候，這個(gè)場(chǎng)景是比較常見的，例如我們利用mybatis框架編寫持久層insert對(duì)象數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中時(shí)；2）、網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)需要用套接字在網(wǎng)絡(luò)中傳送對(duì)象時(shí)，如我們使用RPC協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)；

關(guān)于serialVersionUID

對(duì)于JVM來說，要進(jìn)行持久化的類必須要有一個(gè)標(biāo)記，只有持有這個(gè)標(biāo)記JVM才允許類創(chuàng)建的對(duì)象可以通過其IO系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)持久化，而這個(gè)標(biāo)記就是Serializable接口。而在反序列化的過程中則需要使用serialVersionUID來確定由那個(gè)類來加載這個(gè)對(duì)象，所以我們?cè)趯?shí)現(xiàn)Serializable接口的時(shí)候，一般還會(huì)要去盡量顯示地定義serialVersionUID，如：

private static final long serialVersionUID = 1L;

在反序列化的過程中，如果接收方為對(duì)象加載了一個(gè)類，如果該對(duì)象的serialVersionUID與對(duì)應(yīng)持久化時(shí)的類不同，那么反序列化的過程中將會(huì)導(dǎo)致InvalidClassException異常。例如，在之前反序列化的例子中，我們故意將User類的serialVersionUID改為2L，如：

private static final long serialVersionUID = 2L;

那么此時(shí)，在反序例化時(shí)就會(huì)導(dǎo)致異常，如下：

java.io.InvalidClassException: cn.wudimanong.serializable.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1, local class serialVersionUID = 2
  at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:687)
  at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1880)
  at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1746)
  at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2037)
  at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1568)
  at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:428)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.readObj(SerializableTest.java:31)
  at cn.wudimanong.serializable.SerializableTest.main(SerializableTest.java:44)

如果我們?cè)谛蛄谢袥]有顯示地聲明serialVersionUID，則序列化運(yùn)行時(shí)將會(huì)根據(jù)該類的各個(gè)方面計(jì)算該類默認(rèn)的serialVersionUID值。但是，Java官方強(qiáng)烈建議所有要序列化的類都顯示地聲明serialVersionUID字段，因?yàn)槿绻叨纫蕾囉贘VM默認(rèn)生成serialVersionUID，可能會(huì)導(dǎo)致其與編譯器的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)耦合，這樣可能會(huì)導(dǎo)致在反序列化的過程中發(fā)生意外的InvalidClassException異常。

因此，為了保證跨不同Java編譯器實(shí)現(xiàn)的serialVersionUID值的一致，實(shí)現(xiàn)Serializable接口的必須顯示地聲明serialVersionUID字段。

此外serialVersionUID字段地聲明要盡可能使用private關(guān)鍵字修飾，這是因?yàn)樵撟侄蔚穆暶髦贿m用于聲明的類，該字段作為成員變量被子類繼承是沒有用處的！有個(gè)特殊的地方需要注意的是，數(shù)組類是不能顯示地聲明serialVersionUID的，因?yàn)樗鼈兪冀K具有默認(rèn)計(jì)算的值，不過數(shù)組類反序列化過程中也是放棄了匹配serialVersionUID值的要求。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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