Java序列化，看这篇就够了！
一、序列化的含義、意義及使用場景
序列化：將對象寫入到IO流中
反序列化：從IO流中恢復對象
意義：序列化機制允許將實現序列化的Java對象轉換位字節序列，這些字節序列可以保存在磁盤上，或通過網絡傳輸，以達到以后恢復成原來的對象。序列化機制使得對象可以脫離程序的運行而獨立存在。
使用場景：所有可在網絡上傳輸的對象都必須是可序列化的，比如RMI（remote method invoke,即遠程方法調用），傳入的參數或返回的對象都是可序列化的，否則會出錯；所有需要保存到磁盤的java對象都必須是可序列化的。通常建議：程序創建的每個JavaBean類都實現Serializeable接口。
二、序列化實現的方式
如果需要將某個對象保存到磁盤上或者通過網絡傳輸，那么這個類應該實現Serializable接口或者Externalizable接口之一。
1、Serializable
1.1 普通序列化
Serializable接口是一個標記接口，不用實現任何方法。一旦實現了此接口，該類的對象就是可序列化的。
序列化步驟：
步驟一：創建一個ObjectOutputStream輸出流；
步驟二：調用ObjectOutputStream對象的writeObject輸出可序列化對象。
public class Person implements Serializable {
private String name;
private int age;
//我不提供無參構造器
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + ''' +
", age=" + age +
'}';
}
}
pblic class WriteObject {
public static void main(String[] args) {
try (//創建一個ObjectOutputStream輸出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"))) {
//將對象序列化到文件s
Person person = new Person("9龍", 23);
oos.writeObject(person);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
反序列化步驟：
步驟一：創建一個ObjectInputStream輸入流；
步驟：調用ObjectInputStream對象的readObject()得到序列化的對象。
我們將上面序列化到person.txt的person對象反序列化回來
waht???? 輸出告訴我們，反序列化并不會調用構造方法。反序列的對象是由JVM自己生成的對象，不通過構造方法生成。
1.2 成員是引用的序列化
如果一個可序列化的類的成員不是基本類型，也不是String類型，那這個引用類型也必須是可序列化的；否則，會導致此類不能序列化。
看例子，我們新增一個Teacher類。將Person去掉實現Serializable接口代碼。
public?class?Person{//省略相關屬性與方法 } public?class?Teacher?implements?Serializable?{pivate?String?name;private?Person?person;pubic?Teacher(String?name,?Person?person)?{this.name?=?name;this.person?=?person;}pulic?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{try?(ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(new?FileOutputStream("teacher.txt")))?{Person?person?=?new?Person("路飛",?20);Teacher?teacher?=?new?Teacher("雷利",?person);oos.writeObject(teacher);}} }我們看到程序直
錯，因為Person類的對象是不可序列化的，這導致了Teacher的對象不可序列化
1.3 同一對象序列化多次的機制
同一對象序列化多次，會將這個對象序列化多次嗎？答案是否定的。
public?class?WriteTeacher?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{try?(ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(new?FileOutputStream("teacher.txt")))?{Person?person?=?new?Person("路飛",?20);Teacher?t1?=?new?Teacher("雷利",?person);Teacher?t2?=?new?Teacher("紅發香克斯",?person);//依次將4個對象寫入輸入流oos.writeObject(t1);oos.writeObject(t2);oos.writeObject(person);oos.writeObject(t2);}} }依次將t1、t2、person、t2對象序列化到文件teacher.txt文件中。
注意：反序列化的順序與序列化時的順序一致。
public?class?ReadTeacher?{public?static?void?main(String[]?args)?{try?(ObjectInputStream?ois?=?new?ObjectInputStream(new?FileInputStream("teacher.txt")))?{Teacher?t1?=?(Teacher)?ois.readObject();Teacher?t2?=?(Teacher)?ois.readObject();Person?p?=?(Person)?ois.readObject();Teacher?t3?=?(Teacher)?ois.readObject();System.out.println(t1?==?t2);System.out.println(t1.getPerson()?==?p);System.out.println(t2.getPerson()?==?p);System.out.println(t2?==?t3);System.out.println(t1.getPerson()?==?t2.getPerson());}?catch?(Exception?e)?{e.printStackTrace();}} } //輸出結果 //false //true //true //true //true從輸出結果可以看出，Java序列化同一對象，并不會將此對象序列化多次得到多個對象。
Java序列化算法
所有保存到磁盤的對象都有一個序列化編碼號
當程序試圖序列化一個象時，會先檢查此對象是否已經序列化過，只有此對象從未（在此虛擬機）被序列化過，才會將此對象序列化為字節序列輸出。
如果此對象已經序列化過則直接輸出編號即可。
圖示上述序列化過程。
1.4 java序列
法潛在的問題
由于java序利化算法不會重復序列化同一個對象，只會記錄已序列化對象的編號。如果序列化一個可變對象（對象內的內容可更改）后，更改了對象內容，再次序列化，并不會再次將此對象轉換為字節序列，而只是保存序列化編號。
public?class?WriteObject?{public?static?void?main(String[]?args)?{try?(ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(new?FileOutputStream("person.txt"));ObjectInputStream?ios?=?new?ObjectInputStream(new?FileInputStream("person.txt")))?{//第一次序列化personPerson?person?=?new?Person("9龍",?23);oos.writeObject(person);System.out.println(person);/修改nameperson.setName("海賊王");System.out.println(person);//第二次序列化personoos.writeObject(person);//次反序列化出p1、p2Person?p1?=?(Person)?ios.readObject();Person?p2?=?(Person)?ios.readObject();System.out.println(p1?==?p2);System.out.println(p1.getName().equals(p2.getName()));}?catch?(Exception?e)?{e.printStackTrace();}} } //輸出結果 //Person{name='9龍',?age=23} //Person{name='海賊王',?age=23} //true //true1.5 可選的自定義序列化
有些時候，我們有這樣的需求，某些屬性不需要序列化。使用transient關鍵字選擇不需要序列化的字段。
從輸出我們看到，使用transient修飾的屬性，java序列化時，會忽略掉此字段，所以反序列化出的對象，被transient修飾的屬性是默認值。對于引用類型，值是null；基本類型，值是0；boolean類型，值是false。
使用transient雖然簡單，但將此屬性完全隔離在了序列化之外。java提供了可選的自定義序列化。可以進行控制序列化的方式，或者對序列化數據進行編碼加密等。
通過重寫writeObject與readObject方法，可以自己選擇哪些屬性需要序列化， 哪些屬性不需要。如果writeObject使用某種規則序列化，則相應的readObject需要相反的規則反序列化，以便能正確反序列化出對象。這里展示對名字進行反轉加密。
當序列化流不完整時，readObjectNoData()方法可以用來正確地初始化反序列化的對象。例如，使用不同類接收反序列化對象，或者序列化流被篡改時，系統都會調用readObjectNoData()方法來初始化反序列化的對象。
更徹底的自定義序列化
ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;
ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;
writeReplace：在序列化時，會先調用此方法，再調用writeObject方法。此方法可將任意對象代替目標序列化對象
readResolve：反序列化時替換反序列化出的對象，反序列化出來的對象被立即丟棄。此方法在readeObject后調用。
readResolve常用來反序列單例類，保證單例類的唯一性。
注意：readResolve與writeReplace的訪問修飾符可以是private、protected、public，如果父類重寫了這兩個方法，子類都需要根據自身需求重寫，這顯然不是一個好的設計。通常建議對于final修飾的類重寫readResolve方法沒有問題；否則，重寫readResolve使用private修飾。
2、Externalizable：強制自定義序列化
通過實現Externalizable接口，必須實現writeExternal、readExternal方法。
public?interface?Externalizable?extends?java.io.Serializable?{void?writeExternal(ObjectOutput?out)?throws?IOException;void?readExternal(ObjectInput?in)?throws?IOException,?ClassNotFoundException; } 復制代碼 public?class?ExPerson?implements?Externalizable?{private?String?ame;private?int?age;//注意，必須加上pulic?無參構造器public?ExPerson()?{}public?ExPerson(Sring?name,?int?age)?{this.name?=?name;this.age?=?age;}@Overridepubic?void?writeExternal(ObjectOutput?out)?throws?IOException?{//將name反轉后寫入二進制流StringBuffer?reverse?=?new?StringBuffer(name).reverse();System.out.println(reverse.toString());out.writeObject(reverse);out.writeInt(age);}@Overridepubli?void?readExternal(ObjectInput?in)?throws?IOException,?ClassNotFoundException?{//將讀取的字符串反轉后賦值給name實例變量this.name?=?((StringBuffer)?in.readObject()).reverse().toString();System.out.println(name);this.age?=?in.readInt();}public?static?void?ain(String[]?args)?throws?IOException,?ClassNotFoundException?{try?(ObjectOutputStream?oos?=?new?ObjectOutputStream(new?FileOutputStream("ExPerson.txt"));ObjectInputStream?ois?=?new?ObjectInputStream(new?FileInputStream("ExPerson.txt")))?{oos.writeObject(new?ExPerson("brady",?23));ExPerson?ep?=?(ExPerson)?ois.readObject();System.out.println(ep);}} } //輸出結果 //ydarb //brady //ExPerson{name='brady',?age=23}注意：Externalizable接口不同于Serializable接口，實現此接口必須實現接口中的兩個方法實現自定義序列化，這是強制性的；特別之處是必須提供pulic的無參構造器，因為在反序列化的時候需要反射創建對象。
3、兩種序列化對比
實現Serializable接口實現Externalizable接口系統自動存儲必要的信息程序員決定存儲哪些信息Java內建支持，易于實現，只需要實現該接口即可，無需任何代碼支持必須實現接口內的兩個方法性能略差性能略好
雖然Externalizable接口帶來了一定的性能提升，但變成復雜度也提高了，所以一般通過實現Serializable接口進行序列化。
三、序列化版本號serialVersionUID
我們知道，反序列化必須擁有class文件，但隨著項目的升級，class文件也會升級，序列化怎么保證升級前后的兼容性呢？
java序列化提供了一個private static final long serialVersionUID 的序列化版本號，只有版本號相同，即使更改了序列化屬性，對象也可以正確被反序列化回來。
public?class?Person?implements?Serializable?{//序列化版本號private?static?final?long?serialVersionUID?=?1111013L;private?String?name;private?int?age;//省略構造方法及get,set }如果反序列化使用的class的版本號與序列化時使用的不一致，反序列化會報InvalidClassException異常。
序列化版本號可自由指定，如果不指定，JVM會根
息自己計算一個版本號，這樣隨著class的升級，就無法正確反序列化；不指定版本號另一個明顯隱患是，不利于jvm間的移植，可能class文件沒有更改，但不同jvm可能計算的規則不一樣，這樣也會導致無法反序列化。
什么情況下需要修改serialVersionUID呢？分三種情況。
如果只是修改了方法，反序列化不容影響，則無需修改版本號；
如果只是修改了靜態變量，瞬態變量（transient修飾的變量），反序列化不受影響，無需修改版本號；
如果修改了非瞬態變量，則可能導致反序列化失敗。如果新類中實例變量的類型與序列化時類的類型不一致，則會反序列化失敗，這時候需要更改serialVersionUID。如果只是新增了實例變量，則反序列化回來新增的是默認值；如果減少了實例變量，反序列化時會忽略掉減少的實例變量。
四、總結
所有需要網絡傳輸的對象都需要實現序列化接口，通過建議所有的javaBean都實現Serializable接口。
對象的類名、實例變量（包括基本類型，數組，對其他對象的引用）都會被序列化；方法、類變量、transient實例變量都不會被序列化。
如果想讓某個變量不被序列化，使用transient修飾。
序列化對象的引用類型成員變量，也必須是可序列化的，否則，會報錯。
反序列化時必須有序列化對象的class文件。
當通過文件、網絡來讀取序列化后的對象時，必須按照實際寫入的順序讀取。
單例類序列化，需要重寫readResolve()方法；否則會破壞單例原則。
同一對象序列化多次，只有第一次序列化為二進制流，以后都只是保存序列化編號，不會重復序列化。
建議所有可序列化的類加上serialVersionUID 版本號，方便項目升級
更多資料展示如下，需要的小伙伴歡迎加群：Java架構度寒冬，962992162
轉載于:https://blog.51cto.com/14378044/2406615
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java序列化，看这篇就够了！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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