Java基础21-读懂Java序列化和反序列化(一)

简介: Java基础21-读懂Java序列化和反序列化(一)

序列化与反序列化概念

序列化 (Serialization)是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。一般将一个对象存储至一个储存媒介,例如档案或是记亿体缓冲等。在网络传输过程中,可以是字节或是XML等格式。而字节的或XML编码格式可以还原完全相等的对象。这个相反的过程又称为反序列化。

Java对象的序列化与反序列化

在Java中,我们可以通过多种方式来创建对象,并且只要对象没有被回收我们都可以复用该对象。但是,我们创建出来的这些Java对象都是存在于JVM的堆内存中的。

只有JVM处于运行状态的时候,这些对象才可能存在。一旦JVM停止运行,这些对象的状态也就随之而丢失了。

但是在真实的应用场景中,我们需要将这些对象持久化下来,并且能够在需要的时候把对象重新读取出来。Java的对象序列化可以帮助我们实现该功能。

对象序列化机制(object serialization)是Java语言内建的一种对象持久化方式,通过对象序列化,可以把对象的状态保存为字节数组,并且可以在有需要的时候将这个字节数组通过反序列化的方式再转换成对象。

对象序列化可以很容易的在JVM中的活动对象和字节数组(流)之间进行转换。

在Java中,对象的序列化与反序列化被广泛应用到RMI(远程方法调用)及网络传输中。

相关接口及类

Java为了方便开发人员将Java对象进行序列化及反序列化提供了一套方便的API来支持。其中包括以下接口和类:

    java.io.Serializable复制代码
    java.io.Externalizable复制代码
    ObjectOutput复制代码
    ObjectInput复制代码
    ObjectOutputStream复制代码
    ObjectInputStream复制代码
    Serializable 接口复制代码

类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。

未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。可序列化类的所有子类型本身都是可序列化的。序列化接口没有方法或字段,仅用于标识可序列化的语义。 (该接口并没有方法和字段,为什么只有实现了该接口的类的对象才能被序列化呢?)

当试图对一个对象进行序列化的时候,如果遇到不支持 Serializable 接口的对象。在此情况下,将抛出NotSerializableException。

如果要序列化的类有父类,要想同时将在父类中定义过的变量持久化下来,那么父类也应该集成java.io.Serializable接口。

下面是一个实现了java.io.Serializable接口的类

    public class 序列化和反序列化 {
    复制代码
        public static void main(String[] args) {复制代码
        }
        //注意,内部类不能进行序列化,因为它依赖于外部类
        @Test
        public void test() throws IOException {
            A a = new A();
            a.i = 1;
            a.s = "a";
            FileOutputStream fileOutputStream = null;
            FileInputStream fileInputStream = null;
            try {
                //将obj写入文件
                fileOutputStream = new FileOutputStream("temp");
                ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
                objectOutputStream.writeObject(a);
                fileOutputStream.close();
                //通过文件读取obj
                fileInputStream = new FileInputStream("temp");
                ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
                A a2 = (A) objectInputStream.readObject();
                fileInputStream.close();
                System.out.println(a2.i);
                System.out.println(a2.s);
                //打印结果和序列化之前相同
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }复制代码
    class A implements Serializable {复制代码
        int i;
        String s;
    }复制代码

Externalizable接口

除了Serializable 之外,java中还提供了另一个序列化接口Externalizable

为了了解Externalizable接口和Serializable接口的区别,先来看代码,我们把上面的代码改成使用Externalizable的形式。

    class B implements Externalizable {
        //必须要有公开无参构造函数。否则报错
        public B() {复制代码
        }
        int i;
        String s;
        @Override
        public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {复制代码
        }复制代码
        @Override
        public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {复制代码
        }
    }复制代码
    @Test
        public void test2() throws IOException, ClassNotFoundException {
            B b = new B();
            b.i = 1;
            b.s = "a";
            //将obj写入文件
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("temp");
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
            objectOutputStream.writeObject(b);
            fileOutputStream.close();
            //通过文件读取obj
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("temp");
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
            B b2 = (B) objectInputStream.readObject();
            fileInputStream.close();
            System.out.println(b2.i);
            System.out.println(b2.s);
            //打印结果为0和null,即初始值,没有被赋值
            //0
            //null
        }复制代码

通过上面的实例可以发现,对B类进行序列化及反序列化之后得到的对象的所有属性的值都变成了默认值。也就是说,之前的那个对象的状态并没有被持久化下来。这就是Externalizable接口和Serializable接口的区别:

Externalizable继承了Serializable,该接口中定义了两个抽象方法:writeExternal()与readExternal()。

当使用Externalizable接口来进行序列化与反序列化的时候需要开发人员重写writeExternal()与readExternal()方法。由于上面的代码中,并没有在这两个方法中定义序列化实现细节,所以输出的内容为空。

还有一点值得注意:在使用Externalizable进行序列化的时候,在读取对象时,会调用被序列化类的无参构造器去创建一个新的对象,然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。所以,实现Externalizable接口的类必须要提供一个public的无参的构造器。

    class C implements Externalizable {
        int i;
        int j;
        String s;
        public C() {复制代码
        }
        //实现下面两个方法可以选择序列化中需要被复制的成员。
        //并且,写入顺序和读取顺序要一致,否则报错。
        //可以写入多个同类型变量,顺序保持一致即可。
        @Override
        public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
            out.writeInt(i);
            out.writeInt(j);
            out.writeObject(s);
        }复制代码
        @Override
        public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
            i = in.readInt();
            j = in.readInt();
            s = (String) in.readObject();
        }
    }复制代码
    @Test
        public void test3() throws IOException, ClassNotFoundException {
            C c = new C();
            c.i = 1;
            c.j = 2;
            c.s = "a";
            //将obj写入文件
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("temp");
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
            objectOutputStream.writeObject(c);
            fileOutputStream.close();
            //通过文件读取obj
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("temp");
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
            C c2 = (C) objectInputStream.readObject();
            fileInputStream.close();
            System.out.println(c2.i);
            System.out.println(c2.j);
            System.out.println(c2.s);
            //打印结果为0和null,即初始值,没有被赋值
            //0
            //null
        }复制代码

序列化ID

序列化 ID 问题情境:两个客户端 A 和 B 试图通过网络传递对象数据,A 端将对象 C 序列化为二进制数据再传给 B,B 反序列化得到 C。

问题:C 对象的全类路径假设为 com.inout.Test,在 A 和 B 端都有这么一个类文件,功能代码完全一致。也都实现了 Serializable 接口,但是反序列化时总是提示不成功。

解决:虚拟机是否允许反序列化,不仅取决于类路径和功能代码是否一致,一个非常重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致(就是 private static final long serialVersionUID = 1L)。清单 1 中,虽然两个类的功能代码完全一致,但是序列化 ID 不同,他们无法相互序列化和反序列化。

    package com.inout; 复制代码
    import java.io.Serializable; 复制代码
    public class A implements Serializable { 复制代码
        private static final long serialVersionUID = 1L; 复制代码
        private String name; 复制代码
        public String getName() 
        { 
            return name; 
        } 复制代码
        public void setName(String name) 
        { 
            this.name = name; 
        } 
    } 复制代码
    package com.inout; 复制代码
    import java.io.Serializable; 复制代码
    public class A implements Serializable { 复制代码
        private static final long serialVersionUID = 2L; 复制代码
        private String name; 复制代码
        public String getName() 
        { 
            return name; 
        } 复制代码
        public void setName(String name) 
        { 
            this.name = name; 
        } 
    }复制代码

静态变量不参与序列化

清单 2 中的 main 方法,将对象序列化后,修改静态变量的数值,再将序列化对象读取出来,然后通过读取出来的对象获得静态变量的数值并打印出来。依照清单 2,这个 System.out.println(t.staticVar) 语句输出的是 10 还是 5 呢?

    public class Test implements Serializable {复制代码
        private static final long serialVersionUID = 1L;复制代码
        public static int staticVar = 5;复制代码
        public static void main(String[] args) {
            try {
                //初始时staticVar为5
                ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(
                        new FileOutputStream("result.obj"));
                out.writeObject(new Test());
                out.close();复制代码
                //序列化后修改为10
                Test.staticVar = 10;复制代码
                ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                        "result.obj"));
                Test t = (Test) oin.readObject();
                oin.close();复制代码
                //再读取,通过t.staticVar打印新的值
                System.out.println(t.staticVar);复制代码
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }复制代码

最后的输出是 10,对于无法理解的读者认为,打印的 staticVar 是从读取的对象里获得的,应该是保存时的状态才对。之所以打印 10 的原因在于序列化时,并不保存静态变量,这其实比较容易理解,序列化保存的是对象的状态,静态变量属于类的状态,因此 序列化并不保存静态变量。


Java基础21-读懂Java序列化和反序列化(二):https://developer.aliyun.com/article/1535748

目录
相关文章
|
9天前
|
Java Linux
java基础(3)安装好JDK后使用javac.exe编译java文件、java.exe运行编译好的类
本文介绍了如何在安装JDK后使用`javac.exe`编译Java文件,以及使用`java.exe`运行编译好的类文件。涵盖了JDK的安装、环境变量配置、编写Java程序、使用命令行编译和运行程序的步骤,并提供了解决中文乱码的方法。
24 1
|
19天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
【Java笔记+踩坑汇总】Java基础+JavaWeb+SSM+SpringBoot+SpringCloud+瑞吉外卖/谷粒商城/学成在线+设计模式+面试题汇总+性能调优/架构设计+源码解析
本文是“Java学习路线”专栏的导航文章,目标是为Java初学者和初中高级工程师提供一套完整的Java学习路线。
174 37
|
19天前
|
安全 Java API
【Java面试题汇总】Java基础篇——String+集合+泛型+IO+异常+反射(2023版)
String常量池、String、StringBuffer、Stringbuilder有什么区别、List与Set的区别、ArrayList和LinkedList的区别、HashMap底层原理、ConcurrentHashMap、HashMap和Hashtable的区别、泛型擦除、ABA问题、IO多路复用、BIO、NIO、O、异常处理机制、反射
【Java面试题汇总】Java基础篇——String+集合+泛型+IO+异常+反射(2023版)
|
19天前
|
缓存 安全 Java
【Java面试题汇总】Java基础篇——基础、修饰符和关键字(2023版)
Java的特点和优点,、Java 8的新特性、面向对象、基本数据类型和引用类型、自动拆装箱与自动装箱、==与equals()的区别、为什么重写equals()就要重写hashcode()、抽象类和接口的区别、重载和重写的区别、四种引用方式、wt()和sleep()的区别、java方法是值传递还是引用传递?访问修饰符、static、final、this和super、volatile的用法及原理
【Java面试题汇总】Java基础篇——基础、修饰符和关键字(2023版)
|
4天前
|
存储 XML JSON
用示例说明序列化和反序列化
用示例说明序列化和反序列化
|
12天前
|
JSON fastjson Java
niubility!即使JavaBean没有默认无参构造器,fastjson也可以反序列化。- - - - 阿里Fastjson反序列化源码分析
本文详细分析了 Fastjson 反序列化对象的源码(版本 fastjson-1.2.60),揭示了即使 JavaBean 沲有默认无参构造器,Fastjson 仍能正常反序列化的技术内幕。文章通过案例展示了 Fastjson 在不同构造器情况下的行为,并深入探讨了 `ParserConfig#getDeserializer` 方法的核心逻辑。此外,还介绍了 ASM 字节码技术的应用及其在反序列化过程中的角色。
41 10
|
6天前
|
JSON NoSQL Java
redis的java客户端的使用(Jedis、SpringDataRedis、SpringBoot整合redis、redisTemplate序列化及stringRedisTemplate序列化)
这篇文章介绍了在Java中使用Redis客户端的几种方法,包括Jedis、SpringDataRedis和SpringBoot整合Redis的操作。文章详细解释了Jedis的基本使用步骤,Jedis连接池的创建和使用,以及在SpringBoot项目中如何配置和使用RedisTemplate和StringRedisTemplate。此外,还探讨了RedisTemplate序列化的两种实践方案,包括默认的JDK序列化和自定义的JSON序列化,以及StringRedisTemplate的使用,它要求键和值都必须是String类型。
redis的java客户端的使用(Jedis、SpringDataRedis、SpringBoot整合redis、redisTemplate序列化及stringRedisTemplate序列化)
|
13天前
|
存储 Java 开发者
Java编程中的对象序列化与反序列化
【9月更文挑战第20天】在本文中,我们将探索Java编程中的一个核心概念——对象序列化与反序列化。通过简单易懂的语言和直观的代码示例,你将学会如何将对象状态保存为字节流,以及如何从字节流恢复对象状态。这不仅有助于理解Java中的I/O机制,还能提升你的数据持久化能力。准备好让你的Java技能更上一层楼了吗?让我们开始吧!
|
21天前
|
存储 Java
Java编程中的对象序列化与反序列化
【9月更文挑战第12天】在Java的世界里,对象序列化与反序列化是数据持久化和网络传输的关键技术。本文将带你了解如何通过实现Serializable接口来标记一个类的对象可以被序列化,并探索ObjectOutputStream和ObjectInputStream类的使用,以实现对象的写入和读取。我们还将讨论序列化过程中可能遇到的问题及其解决方案,确保你能够高效、安全地处理对象序列化。
|
3天前
|
JSON 安全 编译器
扩展类实例的序列化和反序列化
扩展类实例的序列化和反序列化
11 0
下一篇
无影云桌面