Java对象序列化详解
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寫在前面
Java對象是在JVM中生成的，如果需要遠程傳輸或保存到硬盤上，就需要將Java對象轉換成可傳輸的文件流。
市面上目前有的幾種轉換方式：
- 1. 利用Java的序列化功能序列成字節（字節流）也就是接下來要講的。一般是需要加密傳輸時才用。
- 2. 將對象包裝成JSON字符串（字符流）
轉Json工具有Jackson、FastJson或者GJson，它們各有優缺點：- JackSon：Map、List的轉換可能會出現問題。轉復雜類型的Bean時，轉換的Json格式不是標準的Json格式。適合處理 大文本Json。
- FastJosn：速度最快。將復雜類型的Bean轉換成Json可能會有問題：引用類型如果沒有引用被出錯。適合對性能有要求的場景。
- GJson：功能最全，可以將復雜的Bean和Json字符串進行互轉。性能上面比FastJson有所差距。適合處理小文本Json，和對于數據正確性有要求的場景。
- 3. protoBuf工具(二進制)
性能好，效率高，字節數很小，網絡傳輸節省IO。但二進制格式可讀性差。
一、定義
序列化：把Java對象轉換為字節序列的過程。
反序列化：把字節序列恢復為Java對象的過程。
二、用途
- 把對象的字節序列永久地保存到硬盤上，通常存放在一個文件中；（持久化對象）
- 在網絡上傳送對象的字節序列。（網絡傳輸對象）
Java平臺允許我們在內存中創建可復用的Java對象，但只有當JVM（Java虛擬機）處于運行時，這些對象才可能存在，也就是這些對象的生命周期不會比JVM的生命周期更長。但在現實應用中，就可能要求在JVM停止運行之后能夠保存指定的對象(持久化對象)，并在將來重新讀取被保存的對象。
網絡通信時，無論是何種類型的數據，都會轉成字節序列的形式在網絡上傳送。發送方需要把這個Java對象轉換為字節序列，才能在網絡上傳送；接收方則需要把字節序列再恢復為Java對象。
三、實現
實現了如下兩個接口之一的類的對象才能被序列化：
1） Serializable
2） Externalizable
序列化：ObjectOutputStream代表對象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化，把得到的字節序列寫到一個目標輸出流中。
反序化：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序列，再把它們反序列化為一個對象，并將其返回。
注：使用writeObject() 和readObject()方法的對象必須已經被序列化
四、serialVersionUID
如果serialVersionUID沒有顯式生成，系統就會自動生成一個。此時，如果在序列化后我們將該類作添加或減少一個字段等的操作，系統在反序列化時會重新生成一個serialVersionUID然后去和已經序列化的對象進行比較，就會報序列號版本不一致的錯誤。為了避免這種問題， 一般系統都會要求實現serialiable接口的類顯式的生明一個serialVersionUID。
所以顯式定義serialVersionUID有如下兩種用途：
1、 希望類的不同版本對序列化兼容時，需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID；
2、 不希望類的不同版本對序列化兼容時，需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。
五、序列化機制算法
1. 所有保存到磁盤中的對象都有一個序列化編號
2. 當程序試圖序列化一個對象時，程序先檢查該對象是否已經被序列化過。如果從未被序列化過，系統就會將該對象轉換成字節序列并輸出；如果已經序列化過，將直接輸出一個序列化編號。
六、示例
要被序列化的對象對應的類的代碼：
public class Person implements Serializable { private String name = null; private Integer age = null; public Person(){System.out.println("無參構造");}public Person(String name, Integer age) { this.name = name; this.age = age; } //getter setter方法省略...@Override public String toString() { return "[" + name + ", " + age+"]"; } }MySerilizable 是一個簡單的序列化程序，它先將一個Person對象保存到文件person.txt中，然后再從該文件中讀出被存儲的Person對象，并打印該對象。
public class MySerilizable {public static void main(String[] args) throws Exception { File file = new File("person.txt"); //序列化持久化對象ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file)); Person person = new Person("Peter", 27); out.writeObject(person); out.close(); //反序列化，并得到對象ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); Object newPerson = in.readObject(); // 沒有強制轉換到Person類型 in.close(); System.out.println(newPerson); } }輸出結果：
[Peter, 27]結果沒有打印“無參構造”，說明反序列化機制無需通過構造器來初始Java對象。
注：
1.） 反序列化讀取的僅僅是Java對象的數據，而不是Java類，所以在反序列化時必須提供該Java對象所屬類的class文件（這里是Person.class），否則會引發ClassNotFoundException異常。
2）.當重新讀取被保存的Person對象時，并沒有調用Person的任何構造器，說明反序列化機制無須通過構造器來初始化對象。
七、選擇序列化
transient
當對某個對象進行序列化時，系統會自動將該對象的所有屬性依次進行序列化，如果某個屬性引用到別一個對象，則被引用的對象也會被序列化。如果被引用的對象的屬性也引用了其他對象，則被引用的對象也會被序列化。 這就是遞歸序列化。
有時候，我們并不希望出現遞歸序列化，或是某個存敏感信息（如銀行密碼）的屬性不被序列化，我們就可通過transient關鍵字修飾該屬性來阻止被序列化。
將上面的Person類的age屬性用transient修飾：
transient private Integer age = null;再去執行MySerilizable的結果為：
[Peter, null] //返序列化時沒有值，說明age字段未被序列化writeObject()方法與readObject()方法
使用transient關鍵字阻止序列化雖然簡單方便，但被它修飾的屬性被完全隔離在序列化機制之外，導致了在反序列化時無法獲取該屬性的值，而通過在需要序列化的對象的Java類里加入writeObject()方法與readObject()方法可以控制如何序列化各屬性，甚至完全不序列化某些屬性（此時就transient一樣）。
如果我們想要上面的Person類里的name屬性在序列化后存在文件里不讓別人知道具體是什么（加密），我們就可在Person類里加如下代碼：
詳細的自定義序列化與反序列化可參見ObjectOutputStream 和ObjectInputStream 類的JDK文檔。
Externalizable接口
Externalizable接口 與Serializable 接口類似，只是Externalizable接口需要強制自定義序列化。
要序列化對象的代碼：
主函數代碼改為：
public class MySerilizable {public static void main(String[] args) throws Exception { File file = new File("person.txt"); //序列化持久化對象ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file)); Teacher person = new Teacher("Peter", 27); out.writeObject(person); out.close(); //反序列化，并得到對象ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); Object newPerson = in.readObject(); // 沒有強制轉換到Person類型 in.close(); System.out.println(newPerson); } }打印結果：
有參構造 無參構造 //與Serializable 不同的是，還調用了無參構造 [Peter, null] //age未被序列化，所以未取到值八、單例模式的序列化
當我們使用Singleton模式時，應該是期望某個類的實例應該是唯一的，但如果該類是可序列化的，那么情況可能略有不同。對前面使用的Person類進行修改，使其實現Singleton模式，如下所示：
public class Person implements Serializable { private static class InstanceHolder { private static final Person instatnce = new Person("John", 31, "男"); } public static Person getInstance() { return InstanceHolder.instatnce; } private String name = null; private Integer age = null; private String gender = null; private Person() { System.out.println("必須私有化的無參構造"); } private Person(String name, Integer age, String gender) { System.out.println("有參構造"); this.name = name; this.age = age; this.gender = gender; } ... }同時要修改MySerilizable 應用，使得能夠保存/獲取上述單例對象，并進行對象相等性比較，如下代碼所示：
public class MySerilizable { public static void main(String[] args) throws Exception { File file = new File("person.txt"); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file)); out.writeObject(Person.getInstance()); // 保存單例對象 out.close(); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); Object newPerson = in.readObject(); in.close(); System.out.println(newPerson); System.out.println(Person.getInstance() == newPerson); // 將獲取的對象與Person類中的單例對象進行相等性比較 } }打印結果：
有參構造 [John, 31, 男] false //說明不是同一個對象九、序列化對象注意事項
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java对象序列化详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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