本文實(shí)例講述了Java中對象序列化與反序列化。分享給大家供大家參考。具體如下：

一、簡介

對象序列化(Serializable)是指將對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程，而反序列化則是根據(jù)字節(jié)序列恢復(fù)對象的過程。

序列化一般用于以下場景：

1.永久性保存對象，保存對象的字節(jié)序列到本地文件中；
2.通過序列化對象在網(wǎng)絡(luò)中傳遞對象；
3.通過序列化在進(jìn)程間傳遞對象。

對象所屬的類必須實(shí)現(xiàn)Serializable或是Externalizable接口才能被序列化。對實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的類，其序列化與反序列化采用默認(rèn)的序列化方式，Externalizable接口是繼承了Serializable接口的接口，是對Serializable的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了Externalizable接口的類完全自己控制序列化與反序列化行為。

Java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出流，其方法writeObject(Object obj)可以實(shí)現(xiàn)對象的序列化，將得到的字節(jié)序列寫到目標(biāo)輸出流中。

Java.io.ObjectInputStream代表對象輸入流，其readObject()方法能從源輸入流中讀取字節(jié)序列，將其反序列化為對象，并將其返回。

二、序列化的幾種方式

假設(shè)定義了一個(gè)Customer類，根據(jù)Customer實(shí)現(xiàn)序列化方式的不同，可能有以下幾種序列化方式：

1.實(shí)現(xiàn)Serializable,未定義readObject和writeObject方法

ObjectOutputStream使用JDK默認(rèn)方式對Customer對象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream使用JDK默認(rèn)方式對Customer對象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

2.實(shí)現(xiàn)Serializable,并定義了readObject和writeObject方法

ObjectOutputStream調(diào)用Customer類的writeObject(ObjectOutputStream out)方法對Customer對象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream調(diào)用Customer類的readObject(ObjectInputStream in)方法對Customer對象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

3.實(shí)現(xiàn)Externalizable,定義readExternal和writeExternal方法

ObjectOutputStream調(diào)用Customer類的writeExternal方法對Customer對象的非transient實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream首先通過Customer類的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化一個(gè)對象，再用readExternal方法對Customer對象的非transient實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

三、Serializable接口

類通過實(shí)現(xiàn) java.io.Serializable 接口以啟用其序列化功能。未實(shí)現(xiàn)此接口的類將無法使其任何狀態(tài)序列化或反序列化?？尚蛄谢惖乃凶宇愋捅旧矶际强尚蛄谢?。序列化接口沒有方法或字段，僅用于標(biāo)識可序列化的語義。

在反序列化過程中，將使用該類的公用或受保護(hù)的無參數(shù)構(gòu)造方法初始化不可序列化類的字段。可序列化的子類必須能夠訪問無參數(shù)構(gòu)造方法?？尚蛄谢宇惖淖侄螌脑摿髦谢謴?fù)。

當(dāng)遍歷一個(gè)類視圖時(shí)，可能會(huì)遇到不支持 Serializable 接口的對象。在此情況下，將拋出 NotSerializableException，并將標(biāo)識不可序列化對象的類。

1.準(zhǔn)確簽名

在序列化和反序列化過程中需要特殊處理的類必須使用下列準(zhǔn)確簽名來實(shí)現(xiàn)特殊方法：

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;
private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException;

writeObject 方法負(fù)責(zé)寫入特定類的對象的狀態(tài)，以便相應(yīng)的 readObject 方法可以恢復(fù)它。通過調(diào)用 out.defaultWriteObject 可以調(diào)用保存 Object 的字段的默認(rèn)機(jī)制。該方法本身不需要涉及屬于其超類或子類的狀態(tài)。通過使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支持的用于基本數(shù)據(jù)類型的方法將各個(gè)字段寫入 ObjectOutputStream，狀態(tài)可以被保存。

readObject 方法負(fù)責(zé)從流中讀取并恢復(fù)類字段。它可以調(diào)用 in.defaultReadObject 來調(diào)用默認(rèn)機(jī)制，以恢復(fù)對象的非靜態(tài)和非瞬態(tài)字段。defaultReadObject 方法使用流中的信息來分配流中通過當(dāng)前對象中相應(yīng)指定字段保存的對象的字段。這用于處理類演化后需要添加新字段的情形。該方法本身不需要涉及屬于其超類或子類的狀態(tài)。通過使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支持的用于基本數(shù)據(jù)類型的方法將各個(gè)字段寫入 ObjectOutputStream，狀態(tài)可以被保存。

在序列化流不列出給定類作為將被反序列化對象的超類的情況下，readObjectNoData 方法負(fù)責(zé)初始化特定類的對象狀態(tài)。這在接收方使用的反序列化實(shí)例類的版本不同于發(fā)送方，并且接收者版本擴(kuò)展的類不是發(fā)送者版本擴(kuò)展的類時(shí)發(fā)生。在序列化流已經(jīng)被篡改時(shí)也將發(fā)生；因此，不管源流是“敵意的”還是不完整的，readObjectNoData 方法都可以用來正確地初始化反序列化的對象。

將對象寫入流時(shí)需要指定要使用的替代對象的可序列化類，應(yīng)使用準(zhǔn)確的簽名來實(shí)現(xiàn)此特殊方法：

ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;
此writeReplace方法將由序列化調(diào)用，前提是如果此方法存在，而且它可以通過被序列化對象的類中定義的一個(gè)方法訪問。因此，該方法可以擁有私有 (private)、受保護(hù)的(protected) 和包私有 (package-private) 訪問。子類對此方法的訪問遵循 java 訪問規(guī)則。

在從流中讀取類的一個(gè)實(shí)例時(shí)需要指定替代的類應(yīng)使用的準(zhǔn)確簽名來實(shí)現(xiàn)此特殊方法。

ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;
此readResolve方法遵循與writeReplace相同的調(diào)用規(guī)則和訪問規(guī)則。
如果一個(gè)類定義了readResolve方法，那么在反序列化的最后將調(diào)用readResolve方法，該方法返回的對象為反序列化的最終結(jié)果。

2.serialVersionUID

序列化運(yùn)行時(shí)使用一個(gè)稱為 serialVersionUID 的版本號與每個(gè)可序列化類相關(guān)聯(lián)，該序列號在反序列化過程中用于驗(yàn)證序列化對象的發(fā)送者和接收者是否為該對象加載了與序列化兼容的類。如果接收者加載的該對象的類的 serialVersionUID 與對應(yīng)的發(fā)送者的類的版本號不同，則反序列化將會(huì)導(dǎo)致 InvalidClassException?？尚蛄谢惪梢酝ㄟ^聲明名為 "serialVersionUID" 的字段（該字段必須是靜態(tài) (static)、最終 (final) 的 long 型字段）顯式聲明其自己的 serialVersionUID：
ANY-ACCESS-MODIFIER static final long serialVersionUID = 42L;
如果可序列化類未顯式聲明 serialVersionUID，則序列化運(yùn)行時(shí)將基于該類的各個(gè)方面計(jì)算該類的默認(rèn) serialVersionUID 值，如“Java(TM) 對象序列化規(guī)范”中所述。不過，強(qiáng)烈建議 所有可序列化類都顯式聲明 serialVersionUID 值，原因是計(jì)算默認(rèn)的 serialVersionUID 對類的詳細(xì)信息具有較高的敏感性，根據(jù)編譯器實(shí)現(xiàn)的不同可能千差萬別，這樣在反序列化過程中可能會(huì)導(dǎo)致意外的 InvalidClassException。因此，為保證 serialVersionUID 值跨不同 java 編譯器實(shí)現(xiàn)的一致性，序列化類必須聲明一個(gè)明確的 serialVersionUID 值。還強(qiáng)烈建議使用 private 修飾符顯示聲明 serialVersionUID（如果可能），原因是這種聲明僅應(yīng)用于直接聲明類 -- serialVersionUID 字段作為繼承成員沒有用處。數(shù)組類不能聲明一個(gè)明確的 serialVersionUID，因此它們總是具有默認(rèn)的計(jì)算值，但是數(shù)組類沒有匹配 serialVersionUID 值的要求。

3.Externalizable接口

Externalizable是Serailizable的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)Externalizable接口的類其序列化有以下特點(diǎn)：
序列化時(shí)調(diào)用類的方法writeExternal，反序列化調(diào)用readExternal方法；
在執(zhí)行反序列化時(shí)先調(diào)用類的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，這一點(diǎn)與默認(rèn)的反序列化是不同的，因此對實(shí)現(xiàn)Externalizable接口來實(shí)現(xiàn)序列化的類而言，必須提供一個(gè)public的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，否則在反序列化時(shí)將出現(xiàn)異常。

四、總結(jié)

如果采用默認(rèn)的序列化方式，只要讓一個(gè)類實(shí)現(xiàn)Serializable接口，其實(shí)例就可以被序列化。通常，專門為繼承而設(shè)計(jì)的類應(yīng)該盡量不要實(shí)現(xiàn)Serializable接口，因?yàn)橐坏└割悓?shí)現(xiàn)了Serializable接口，其所有子類也都是可序列化的了。

默認(rèn)的序列化方式的不足之處：

1.直接對對象的不宜對外公開的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化，這是不安全的；
2.不會(huì)檢查對象的成員變量是否符合正確的約束條件，有可能被篡改數(shù)據(jù)而導(dǎo)致運(yùn)行異常；
3.需要對對象圖做遞歸遍歷，如果對象圖很復(fù)雜，會(huì)消耗很多資源，設(shè)置引起Java虛擬機(jī)的堆棧溢出；
4.使類的接口被類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)約束，制約類的升級與維護(hù)。

通過實(shí)現(xiàn)Serializable接口的private類型的writeObject()和readObject()，或是實(shí)現(xiàn)Externalizable接口，并實(shí)現(xiàn)writeExternal()與readExternal()方法，并提供public類型的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)兩種方式來控制序列化過程可以有效規(guī)避默認(rèn)序列化方式的不足之處。

希望本文所述對大家的java程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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