Java ---- 序列化
Java對象的序列化
Java平臺允許我們在內存中創建可復用的Java對象，但一般情況下，只有當JVM處于運行時，這些對象才可能存在，即，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(持久化)指定的對象，并在將來重新讀取被保存的對象。Java對象序列化就能夠幫助我們實現該功能。
使用Java對象序列化，在保存對象時，會把其狀態保存為一組字節，在未來，再將這些字節組裝成對象。必須注意地是，對象序列化保存的是對象的”狀態”，即它的成員變量。由此可知，對象序列化不會關注類中的靜態變量。
簡而言之，就是讓對象想基本數據類型和字符串類型一樣，通過輸入輸出字節流ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream進行寫和讀操作。
Java序列化的應用場景
當你想把的內存中的對象狀態保存到一個文件中或者數據庫中時候
當你想用套接字在網絡上傳送對象的時候
當你想通過RMI傳輸對象的時候
如何對Java對象進行序列化與反序列化
在Java中，只要一個類實現了java.io.Serializable接口，那么它就可以被序列化。
import java.io.*; import java.util.*;class User implements Serializable {private String name;private int age;private Date birthday;private transient String gender;private static int test =1;private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;public User() {System.out.println("none-arg constructor");}public User(String name, Integer age,Date birthday,String gender) {System.out.println("arg constructor");this.name = name;this.age = age;this.birthday = birthday;this.gender = gender;}public void setTest(int Newtest) {this.test = Newtest;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public Date getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(Date birthday) {this.birthday = birthday;}public String getGender() {return gender;}public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", gender=" + gender +", birthday=" + birthday +", testStatic="+test+'}'+" "+super.toString();} }public class SerializableDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//Initializes The ObjectUser user = new User("qiuyu",23,new Date(),"male");System.out.println(user);user.setTest(10);System.out.println(user);//Write Obj to FileObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("tempFile"));out.writeObject(user);out.close();//Read Obj from FileObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("tempFile"));User newUser = (User) in.readObject();System.out.println(newUser);in.close();} }此時的輸出為：
arg constructor User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 20:38:57 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@326de728 User{name='qiuyu', age=23, gender=null, birthday=Tue Nov 14 20:38:57 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@4883b407此時必須注意的是，當重新讀取被保存的User對象時，并沒有調用User的任何構造器，看起來就像是直接使用字節將User對象還原出來的。
當User對象被保存到tempfile文件中之后，我們可以在其它地方去讀取該文件以還原對象，但必須確保該讀取程序的CLASSPATH中包含有User.class，否則會拋出ClassNotFoundException。
Q:之前不是說序列化不保存靜態變量么，為什么這里的靜態變量進行了傳遞，都變成了10呢？
A:因為此時User.class已經被加載進了內存中，且將static變量test從1更改為了10。當我們恢復對象時，會直接獲取當前static的變量test的值，所以為10。
Q：但如果我們的恢復操作在另一個文件中進行，結果會怎么樣呢？
import java.io.FileInputStream; import java.io.ObjectInputStream;public class Recovering {public static void main(String[] args) throws Exception{//Read Obj from FileObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("tempFile"));User newUser = (User) in.readObject();System.out.println(newUser);in.close();} }輸出結果為：
User{name='qiuyu', age=23, gender=null, birthday=Tue Nov 14 20:38:57 GMT+08:00 2017, testStatic=1} User@6442b0a6A:因為在運行此代碼時，User.class會被加載進內存，然后執行初始化，將被初始化為1，因此test變量會被恢復為1。注意區分上面兩種情況，不要因為是在本地進行測試，就認為static會被序列化，同時要了解Java運行時，內存加載的機制。
基本知識點
Serializable接口
對于任何需要被序列化的對象，都必須要實現接口Serializable,它只是一個標識接口，本身沒有任何成員，只是用來標識說明當前的實現類的對象可以被序列化.
如果父類實現序列化，子類自動實現序列化，不需要顯式實現Serializable接口。
如果被寫對象的類型是String，數組，Enum，Serializable，那么就可以對該對象進行序列化，否則將拋出NotSerializableException。
對象的讀寫
Java類中對象的序列化工作是通過 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 來完成的。
使用readObject()、writeObject()方法對對象進行讀寫操作；
對于基本類型，可以使用readInt()、writeInt() , readDouble()、writeDouble()等類似的接口進行讀寫。
序列化機制
如果僅僅只是讓某個類實現Serializable接口，而沒有其它任何處理的話，則就是使用默認序列化機制。使用默認機制，在序列化對象時，不僅會序列化當前對象本身，還會對該對象引用的其它對象也進行序列化，同樣地，這些其它對象引用的另外對象也將被序列化。
在現實應用中，有些時候不能使用默認序列化機制。比如，希望在序列化過程中忽略掉敏感數據，或者簡化序列化過程。為此需要為某個字段聲明為transient，那么序列化機制就會忽略被transient修飾的字段。transient的引用變量會以null返回，基本數據類型會以相應的默認值返回。（例如：引用類型沒有實現Serializable，或者動態數據只可以在執行時求出而不能或不必存儲）
writeObject()與readObject()
對于上被聲明為transient的字段gender，除了將transient關鍵字去掉之外，是否還有其它方法能使它再次可被序列化？方法之一就是在User類中添加兩個方法：writeObject()與readObject()，如下所示：
在writeObject()方法中會先調用ObjectOutputStream中的defaultWriteObject()方法，該方法會執行默認的序列化機制，此時會忽略掉gender字段。
然后再調用writeUtf()方法顯示地將gender字段寫入到ObjectOutputStream中。readObject()的作用則是針對對象的讀取，其原理與writeObject()方法相同。
Q: writeObject()與readObject()都是private方法，那么它們是如何被調用的呢？
A: 毫無疑問，是使用反射。(注意這不是繼承接口的方法，因為接口類的方法都是public的，而這里的方法是private的)
Externalizable接口
無論是使用transient關鍵字，還是使用writeObject()和readObject()方法，其實都是基于Serializable接口的序列化。JDK中提供了另一個序列化接口Externalizable，使用該接口之后，之前基于Serializable接口的序列化機制就將失效。
輸出結果為：
arg constructor User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:34:25 GMT+08:00 2017, testStatic=1} UserExtern@25618e91 none-arg constructor User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:34:25 GMT+08:00 2017, testStatic=1} UserExtern@604ed9f0Externalizable繼承于Serializable，當使用該接口時，序列化的細節需要由程序員去完成writeExternal()與readExternal()方法的具體細節，以及哪些狀態需要進行序列化。
另外，若使用Externalizable進行序列化，當讀取對象時，會調用被序列化類的無參構造器去創建一個新的對象，然后再將被保存對象的字段的值分別填充到新對象中。這就是為什么在此序列化過程中UserExtern的無參構造器會被調用。由于這個原因，實現Externalizable接口的類必須要提供一個無參的構造器，且它的訪問權限為public。
注意事項
讀取對象的順序必須與寫入的順序相同
如果有不能被序列化的對象，執行期間就會拋出NotSerializableException異常
序列化時，只對對象的狀態進行保存，而不管對象的方法
靜態變量不會被序列化，因為所有的對象共享同一份靜態變量的值
如果一個對象的成員變量是一個對象，那么這個對象的數據成員也會被保存還原，而且會是遞歸的方式(對象網)。（序列化程序會將對象版圖上的所有東西儲存下來，這樣才能讓該對象恢復到原來的狀態）
如果子類實現Serializable接口而父類未實現時，父類不會被序列化，但此時父類必須有個無參構造方法，否則會拋InvalidClassException異常;因為反序列化時會恢復原有子對象的狀態，而父類的成員變量也是原有子對象的一部分。由于父類沒有實現序列化接口，即使沒有顯示調用，也會默認執行父類的無參構造函數使變量初始化;
深入理解
序列化ID的問題
serialVersionUID適用于JAVA的序列化機制。簡單來說，Java的序列化機制是通過判斷類的serialVersionUID來驗證版本一致性的。
在進行反序列化時，JVM會把傳來的字節流中的serialVersionUID與本地相應實體類的serialVersionUID進行比較，如果相同就認為是一致的，可以進行反序列化，否則就會出現序列化版本不一致的異常，即是InvalidCastException。
序列化存儲規則
Java 序列化機制為了節省磁盤空間，具有特定的存儲規則，當寫入文件的為同一對象時，并不會再將對象的內容進行存儲，而只是再次存儲一份引用；
序列化到同一個文件時，如第二次修改了相同對象屬性值再次保存時候，虛擬機根據引用關系知道已經有一個相同對象已經寫入文件，因此只保存第二次寫的引用，所以讀取時，都是第一次保存的對象，第二次進行的修改將無效。
輸出結果： 注意觀察age的值
User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:47:22 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@326de728 User{name='qiuyu', age=25, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:47:22 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@326de728 User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:47:22 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@4883b407 User{name='qiuyu', age=23, gender=male, birthday=Tue Nov 14 22:47:22 GMT+08:00 2017, testStatic=10} User@4883b407多次序列化的問題
在一次的序列化的過程中，ObjectOutputStream 會在文件開始的地方寫入一個 Header的信息到文件中。于是在多次序列化的過程中就會繼續在文件末尾（本次序列化的開頭）寫入 Header 的信息，這時如果進行反序列化的對象的時候會報錯：java.io.StreamCorruptedException: invalid type code: AC
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java ---- 序列化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
