JAVA序列化與反序列化

JAVA序列化與反序列化就是JAVA對象與一串字節(jié)流之間的相互轉換, 我們在程序中創(chuàng)建的JAVA對象只存在于JVM中, 當程序退出時, 這些對象也就消失了, 而序列化正是為了將這些對象保存起來以僅將來使用,也可以將已經(jīng)序列化的對象傳送給其他JVM來使用,這些序列化的字節(jié)流是于JVM無關的, 也就是說一個JVM序列化的對象可以在另一個JVM中反序列化

使用JAVA提供的序列化機制有以下兩條需要遵守的條件:

• 該類必須直接實現(xiàn)java.io.Serializable接口或者間接從其繼承樹中實現(xiàn)該接口(也就是他的某個父類實現(xiàn)了這個接口);
• 對于該類的所有無法序列化的屬性(本文指字段field, 而不是嚴格意義上的屬性property, 下同)必須使用transient修飾.

對以上兩個條件的補充說明:

1. 從其繼承樹中實現(xiàn)Serializable接口指的是該類的某個父類實現(xiàn)了這個接口, 要注意的是Object類并沒有實現(xiàn)該接口, 也就是說默認的情況下我們定義的類是不支持序列化的, 而JDK提供的某些類如String, 數(shù)組等實現(xiàn)了該接口;
2. 無法序列化的屬性包括兩種:一種是主觀上不想保存的屬性, 如動態(tài)生成的屬性或者考慮到性能上的要求不準備保存的屬性; 另一種是由于該屬性的類型沒有實現(xiàn)序列化而無法保存的屬性, 如Thread類型的屬性;
3. 序列化機制并不要求該類具有一個無參的構造方法, 因為在反序列化的過程中實際上是去其繼承樹上找到一個沒有實現(xiàn)Serializable接口的父類(最終會找到Object), 然后構造該類的對象, 再逐層往下的去設置各個可以反序列化的屬性(也就是沒有被transient修飾的非靜態(tài)屬性).

在使用JDK提供的序列化機制時需要借助一對I/O流, ObjectOutputStream和ObjectInputStream, 這兩個流分別是進行序列化和反序列化操作, 通過ObjectOutputStream類的writeObject(obj)方法可以將對象寫入到輸出流中, 通過ObjectInputStream類的readObject()方法可以從該輸入流中反序列化該對象出來. 如下面的例子就是將Student類的一個對象序列化保存到文件中, 并從該文件反序列化重新構建出該對象(僅僅為了展示如何使用,對異常及流的處理末加以注意):

   class Student implements Serializable{
      private String name;
      public Student(String name){
         this.name = name;
      }
      public String getName(){
         return name;
      }
   }
   class StudentSerializer{
      public static void main(String[] args) throws Exception{
         // create a Student object
         Student st = new Student("jason");
        // serialize the st to jason.se file
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("jason.se"));
        oos.writeObject(st);
        oos.close();
        // deserialize the object from jason.se
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("jason.se"));
        Student jason = (Student) ois.readObject();
        ois.close();
       // verify the name field of jason object
       assert "jason".equals(jason.getName());
      }
   }

從上例可以看出, JDK提供的序列化機制使用起來相當簡單, 要注意的是:

1. 在反序列的JVM上必須能夠找到該類(有可能序列化和反序列化并不是在同一個JVM上進行的), 否則就會拋出ClassNotFoundException;
2. 由于ObjectInputStream.readObject()方法可以反序列化任何類的對象, 所以其返回類型為Object, 我們需要將其強轉成具體的類;
3. 如何對不滿足序列化機制的兩個要求的類進行序列化, 則會拋出NotSerializableException;
4. 如果JVM發(fā)現(xiàn)序列化與反序列化的類文件"不相同", 則會拋出InvalidClassException.

JVM如何判斷序列化與反序列化的類文件是否相同呢? 并不是說兩個類文件要完全一樣, 而是通過類的一個私有屬性serialVersionUID來判斷的, 如果我們沒有顯示的指定這個屬性, 那么JVM會自動使用該類的hashcode值來設置這個屬性, 這個時候如果我們對類進行改變(比如說加一個屬性或者刪掉一個屬性)就會導致serialVersionUID不同, 所以對于準備序列化的類, 一般情況下我們都會顯示的設置這個屬性, 這樣及時以后我們對該類進行了某些改動, 只要這個值保持一樣, JVM就還是會認為這個類文件是沒有變的, 需要注意的是這種改變不包括繼承結構的變化. 該屬性必須以下面的修飾方法來設置:

//當然這個值可以自己指定, 也可以通過JDK提供的serializer來查看其默認的hashcode值.
    private static final long serialVersionUID = -4333316296251054416L;  

由于JDK提供的這種默認的序列化機制是簡單的將對象變成字節(jié)流, 有時候并不滿足我們的要求, 比如考慮到加密, 或者在反序列化完了后需要調(diào)用某個方法來初始化transient的屬性等等, JDK提供了一種擴展的方法來增加對序列化和反序列化的控制. 那就是可以讓序列化的對象實現(xiàn)下面兩個固定的方法(注意修飾符和結構是固定的, throws的exception可以變通, 比如直接寫成throws Exception也是可以的):

private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException {}
   private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException{}

JVM在序列化和反序列化的過程中如果發(fā)現(xiàn)我們的類實現(xiàn)了這兩個方法, 就會在writeObject(obj)和readObject()的時候將控制流轉交給這兩個方法, 這樣我們就可以來執(zhí)行一些額外的操作, 同時可以在這兩個方法中調(diào)用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()和ObjectInputStream的defaultReadObject()來讓JVM幫我們來執(zhí)行底部的具體序列化和反序列化操作, 如下例所示:

   class Student implements Serializable{
      private String name;
      public Student(String name){
         this.name = name;
      }
      public String getName(){
        return name;
      }
      private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException {
         oos.defaultWriteObject();
         // 可以執(zhí)行其他的操作, 比如對反列化的文件進行加密等等
      }
      private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException {
         ois.defaultReadObject();
         //可以調(diào)用其他方法來進行額外的初始化操作
      }
   }

注意此時僅僅是對需要序列化的類增加了這兩個私有方法, 而對如何將其序列化和反序列化上并沒有任何改變, 也就是說我們的StudentSerializer類并不需要做任何改變, JVM的序列化機制會自行來控制, 當然如果我們在兩個私有的writeObject()和readObject()中并沒有調(diào)回ObjectOutputStream的defaultWriteObject()和ObjectInputStream的defaultReadObject()方法的話, 那就并沒有序列化了(除非你自己實現(xiàn)這個序列化和反序列化的過程)

到此這篇關于Java中的序列化(Serializable)和反序列化的文章就介紹到這了,更多相關Java序列化與反序列化內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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