java 對象的序列化和反序列化詳細介紹
最近周末，對java 的基礎知識做了一個整理，其中java 序列化和反序列化的資料進行了詳細整理，這里做個筆記，希望也能幫助到讀到此文的朋友。
一、序列化和反序列化的概念
把對象轉換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化。
把字節(jié)序列恢復為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)絡上傳送對象的字節(jié)序列。
在很多應用中，需要對某些對象進行序列化，讓它們離開內(nèi)存空間，入住物理硬盤，以便長期保存。比如最常見的是Web服務器中的Session對象，當有 10萬用戶并發(fā)訪問，就有可能出現(xiàn)10萬個Session對象，內(nèi)存可能吃不消，于是Web容器就會把一些seesion先序列化到硬盤中，等要用了，再把保存在硬盤中的對象還原到內(nèi)存中。
當兩個進程在進行遠程通信時，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)，都會以二進制序列的形式在網(wǎng)絡上傳送。發(fā)送方需要把這個Java對象轉換為字節(jié)序列，才能在網(wǎng)絡上傳送；接收方則需要把字節(jié)序列再恢復為Java對象。
二、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對象進行序列化，把得到的字節(jié)序列寫到一個目標輸出流中。
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。
對象序列化和反序列范例：
定義一個Person類，實現(xiàn)Serializable接口
1 import java.io.Serializable;
2
3 /**
4 * <p>ClassName: Person<p>
5 * <p>Description:測試對象序列化和反序列化<p>
6 * @author xudp
7 * @version 1.0 V
8 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
9 */
10 public class Person implements Serializable {
11
12 /**
13 * 序列化ID
14 */
15 private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
16 private int age;
17 private String name;
18 private String sex;
19
20 public int getAge() {
21 return age;
22 }
23
24 public String getName() {
25 return name;
26 }
27
28 public String getSex() {
29 return sex;
30 }
31
32 public void setAge(int age) {
33 this.age = age;
34 }
35
36 public void setName(String name) {
37 this.name = name;
38 }
39
40 public void setSex(String sex) {
41 this.sex = sex;
42 }
43 }
序列化和反序列化Person類對象
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.text.MessageFormat;
/**
* <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
* <p>Description: 測試對象的序列化和反序列<p>
* @author xudp
* @version 1.0 V
* @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
*/
public class TestObjSerializeAndDeserialize {
public static void main(String[] args) throws Exception {
SerializePerson();//序列化Person對象
Person p = DeserializePerson();//反序列Perons對象
System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
}
/**
* MethodName: SerializePerson
* Description: 序列化Person對象
* @author xudp
* @throws FileNotFoundException
* @throws IOException
*/
private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
IOException {
Person person = new Person();
person.setName("gacl");
person.setAge(25);
person.setSex("男");
// ObjectOutputStream 對象輸出流，將Person對象存儲到E盤的Person.txt文件中，完成對Person對象的序列化操作
ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
new File("E:/Person.txt")));
oo.writeObject(person);
System.out.println("Person對象序列化成功！");
oo.close();
}
/**
* MethodName: DeserializePerson
* Description: 反序列Perons對象
* @author xudp
* @return
* @throws Exception
* @throws IOException
*/
private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
new File("E:/Person.txt")));
Person person = (Person) ois.readObject();
System.out.println("Person對象反序列化成功！");
return person;
}
}
代碼運行結果如下：
序列化Person成功后在E盤生成了一個Person.txt文件，而反序列化Person是讀取E盤的Person.txt后生成了一個Person對象
三、serialVersionUID的作用
serialVersionUID: 字面意思上是序列化的版本號，凡是實現(xiàn)Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態(tài)變量
private static final long serialVersionUID
實現(xiàn)Serializable接口的類如果類中沒有添加serialVersionUID，那么就會出現(xiàn)如下的警告提示
用鼠標點擊就會彈出生成serialVersionUID的對話框，如下圖所示：
serialVersionUID有兩種生成方式：
采用
這種方式生成的serialVersionUID是1L，例如：
private static final long serialVersionUID = 1L;
采用
這種方式生成的serialVersionUID是根據(jù)類名，接口名，方法和屬性等來生成的，例如：
private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;
添加了之后就不會出現(xiàn)那個警告提示了，如下所示：
扯了那么多，那么serialVersionUID(序列化版本號)到底有什么用呢，我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用，看下面的代碼：
1 import java.io.File;
2 import java.io.FileInputStream;
3 import java.io.FileNotFoundException;
4 import java.io.FileOutputStream;
5 import java.io.IOException;
6 import java.io.ObjectInputStream;
7 import java.io.ObjectOutputStream;
8 import java.io.Serializable;
9
10 public class TestSerialversionUID {
11
12 public static void main(String[] args) throws Exception {
13 SerializeCustomer();// 序列化Customer對象
14 Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer對象
15 System.out.println(customer);
16 }
17
18 /**
19 * MethodName: SerializeCustomer
20 * Description: 序列化Customer對象
21 * @author xudp
22 * @throws FileNotFoundException
23 * @throws IOException
24 */
25 private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
26 IOException {
27 Customer customer = new Customer("gacl",25);
28 // ObjectOutputStream 對象輸出流
29 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
30 new File("E:/Customer.txt")));
31 oo.writeObject(customer);
32 System.out.println("Customer對象序列化成功！");
33 oo.close();
34 }
35
36 /**
37 * MethodName: DeserializeCustomer
38 * Description: 反序列Customer對象
39 * @author xudp
40 * @return
41 * @throws Exception
42 * @throws IOException
43 */
44 private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
45 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
46 new File("E:/Customer.txt")));
47 Customer customer = (Customer) ois.readObject();
48 System.out.println("Customer對象反序列化成功！");
49 return customer;
50 }
51 }
52
53 /**
54 * <p>ClassName: Customer<p>
55 * <p>Description: Customer實現(xiàn)了Serializable接口，可以被序列化<p>
56 * @author xudp
57 * @version 1.0 V
58 * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
59 */
60 class Customer implements Serializable {
61 //Customer類中沒有定義serialVersionUID
62 private String name;
63 private int age;
64
65 public Customer(String name, int age) {
66 this.name = name;
67 this.age = age;
68 }
69
70 /*
71 * @MethodName toString
72 * @Description 重寫Object類的toString()方法
73 * @author xudp
74 * @return string
75 * @see java.lang.Object#toString()
76 */
77 @Override
78 public String toString() {
79 return "name=" + name + ", age=" + age;
80 }
81 }
運行結果：
序列化和反序列化都成功了。
下面我們修改一下Customer類，添加多一個sex屬性，如下：
1 class Customer implements Serializable {
2 //Customer類中沒有定義serialVersionUID
3 private String name;
4 private int age;
5
6 //新添加的sex屬性
7 private String sex;
8
9 public Customer(String name, int age) {
10 this.name = name;
11 this.age = age;
12 }
13
14 public Customer(String name, int age,String sex) {
15 this.name = name;
16 this.age = age;
17 this.sex = sex;
18 }
19
20 /*
21 * @MethodName toString
22 * @Description 重寫Object類的toString()方法
23 * @author xudp
24 * @return string
25 * @see java.lang.Object#toString()
26 */
27 @Override
28 public String toString() {
29 return "name=" + name + ", age=" + age;
30 }
31 }
然后執(zhí)行反序列操作，此時就會拋出如下的異常信息：
1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745
意思就是說，文件流中的class和classpath中的class，也就是修改過后的class，不兼容了，處于安全機制考慮，程序拋出了錯誤，并且拒絕載入。那么如果我們真的有需求要在序列化后添加一個字段或者方法呢？應該怎么辦？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，沒有指定Customer類的serialVersionUID的，那么java編譯器會自動給這個class進行一個摘要算法，類似于指紋算法，只要這個文件 多一個空格，得到的UID就會截然不同的，可以保證在這么多類中，這個編號是唯一的。所以，添加了一個字段后，由于沒有顯指定 serialVersionUID，編譯器又為我們生成了一個UID，當然和前面保存在文件中的那個不會一樣了，于是就出現(xiàn)了2個序列化版本號不一致的錯誤。因此，只要我們自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化后，去添加一個字段，或者方法，而不會影響到后期的還原，還原后的對象照樣可以使用，而且還多了方法或者屬性可以用。
下面繼續(xù)修改Customer類，給Customer指定一個serialVersionUID，修改后的代碼如下：
class Customer implements Serializable {
/**
* Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
*/
private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
private String name;
private int age;
//新添加的sex屬性
//private String sex;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/*public Customer(String name, int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}*/
/*
* @MethodName toString
* @Description 重寫Object類的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
重新執(zhí)行序列化操作，將Customer對象序列化到本地硬盤的Customer.txt文件存儲，然后修改Customer類，添加sex屬性，修改后的Customer類代碼如下：
class Customer implements Serializable {
/**
* Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
*/
private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
private String name;
private int age;
//新添加的sex屬性
private String sex;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Customer(String name, int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
/*
* @MethodName toString
* @Description 重寫Object類的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
執(zhí)行反序列操作，這次就可以反序列成功了，如下所示：
四、serialVersionUID的取值
serialVersionUID的取值是Java運行時環(huán)境根據(jù)類的內(nèi)部細節(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，有可能會導致不同的 serialVersionUID，也有可能相同。為了提高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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