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java序列化

简介: java序列化的定义,序列化文件的结构,序列化的过程

一、序列化和反序列化的概念

把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。
对象的序列化主要有两种用途:
  1) 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上,通常存放在一个文件中;
  2) 在网络上传送对象的字节序列。

当两个进程在进行远程通信时,彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据,都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

二、JAVA类库中的序列化API

java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流,它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化,把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
java.io.ObjectInputStream代表对象输入流,它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列,再把它们反序列化为一个对象,并将其返回。
只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自 Serializable接口,实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为,而仅实现Serializable接口的类可以 采用默认的序列化方式 。
对象序列化包括如下步骤:
  1) 创建一个对象输出流,它可以包装一个其他类型的目标输出流,如文件输出流;
  2) 通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

对象反序列化的步骤如下:
  1) 创建一个对象输入流,它可以包装一个其他类型的源输入流,如文件输入流;
  2) 通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

import java.io.Serializable;

/**
 * <p>ClassName: Person<p>
 * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
 */
public class Person implements Serializable {

    /**
     * 序列化ID
     */
    private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
    private int age;
    private String name;
    private String sex;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
}


----------------------------------------------------------------------

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.text.MessageFormat;

/**
 * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
 * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
 */
public class TestObjSerializeAndDeserialize {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SerializePerson();//序列化Person对象
        Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
        System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
                                                 p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
    }
    
    /**
     * MethodName: SerializePerson 
     * Description: 序列化Person对象
     * @author xudp
     * @throws FileNotFoundException
     * @throws IOException
     */
    private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
            IOException {
        Person person = new Person();
        person.setName("gacl");
        person.setAge(25);
        person.setSex("男");
        // ObjectOutputStream 对象输出流,将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中,完成对Person对象的序列化操作
        ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                new File("E:/Person.txt")));
        oo.writeObject(person);
        System.out.println("Person对象序列化成功!");
        oo.close();
    }

    /**
     * MethodName: DeserializePerson 
     * Description: 反序列Perons对象
     * @author xudp
     * @return
     * @throws Exception
     * @throws IOException
     */
    private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                new File("E:/Person.txt")));
        Person person = (Person) ois.readObject();
        System.out.println("Person对象反序列化成功!");
        return person;
    }

}

serialVersionUID的作用

  • s​e​r​i​a​l​V​e​r​s​i​o​n​U​I​D​:​ ​字​面​意​思​上​是​序​列​化​的​版​本​号​,凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量。
  • 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版本 是否一致,两个类的功能代码完全一致,但是序列化 ID版本 不同,他们无法相互序列化和反序列化。

serialVersionUID的生成:
1、手动指定:

  • 如private static final long serialVersionUID = 1L;
    2、自动生成:
  • 如果没有显示指定serialVersionUID,那么编译器会根据类名,接口名,方法和属性等来生成的serialVersionUID、如果对类的源代码作了修改,再重新编译,新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。
  • 类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现,对于同一个类,用不同的Java编译器编译,有可能会导致不同的 serialVersionUID,也有可能相同。为了提高serialVersionUID的独立性和确定性,强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID,为它赋予明确的值。

显式地定义serialVersionUID有两种用途:
1、 在某些场合,希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID;
2、 在某些场合,不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。

属性序列化

  • 静态属性:序列化并不保存静态变量,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,序列化时,并不保存静态变量。
  • 对象属性:如果属性类型为对象,那么属性类型也必须实现Serializable 接口,否则序列化时会出错。

Transient 关键字

Transient 关键字的作用是控制变量的序列化,在变量声明前加上该关键字,可以阻止该变量被序列化到文件中,在被反序列化后,transient 变量的值被设为初始值,如 int 型的是 0,对象型的是 null。

父类属性序列化

  • 如果父类定义实现了Serializable ,那么所有子类都可以序列化
  • 如果子类实现了Serializable 父类没有实现,那么子类属性可以序列化,父类属性不会序列化,值会丢失。

Java序列化过程和序列化文件格式

java序列化过程

8208f08424f8204b05d0be2787c508d1

序列化文件结构

序列化文件可以分为五个部分

  • 序列化头文件
    申明使用序列化协议、协议版本、标志位:TC_OBJECT
  • 序列化类的描述
    标志位:TC_CLASSDESC,类名的长度、完整类名、序列化ID、flag可序列化、字段的个数
  • 对象属性项描述
    TypeCode属性类型、字段名长度、字段名
  • 对象父类信息描述
    TypeCode父类或者接口(同第二部分)、TC_ENDBLOCKDATA、TC_NULL
  • 对象属性项值
    规则同第二部分。

示例

aced --Stream Magic
0005 --序列化版本号
73    --标志位:TC_OBJECT,表示接下来是个新的Object
72     --标志位:TC_CLASSDESC,表示接下来是对Class的描述
000b     --类名的长度11字节
7465 7374 2e50 6572 736f 6e    --类名
af 5f81 86cf c9c0 81    --序列号
02 --flag,可序列化
0001 --字段的个数,为1
49    --TypeCode,I,表示int类型
0003    --字段名长度,占3个字节
61 6765 --字段名称
7870 0000 00
19 --值

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