一、认识序列化
1、从网络通信认识序列化
为了很好的理解序列化，先不讲概念，而是先从网络通信谈起，我们知道现在的网络通信技术基本上都是基于TCP/IP来实现的。假设我们有两台电脑，这两台电脑之间写好了java程序，一个是send端，一个是receive端，要实现他们的通信，其底层是怎么实现的呢？请看下面这张图。
从上面这张图我们可以看到，两个进程进行通信时候，想要发送数据，要先要把数据发送到TCP缓冲区，然后形成报文再发送出去，同样的道理，接收端也是一样。我们可以相互发送各种类型的数据，包括文本、图片、音频、视频等， 而这些数据都会以二进制序列的形式在网络上传送。同样的，当两个Java进程进行通信时，也可以使用序列化技术实现对象之间的传递。
为了理解起来方便，再来看一张图。
从这张图也可以清晰的看出，发送数据之前要序列化，接受数据要反序列化。到了这，我们再来看序列化的概念就比较好理解了，一句话：Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程，而Java反序列化是指把字节序列恢复为Java对象的过程；
2、序列化的使用场景
这个使用场景应该算是最重要的一环了，因为我们学习序列化就是为了使用他，现在把他们归纳一下：
（1）永久性保存对象，保存对象的字节序列到本地文件或者数据库中；
（2）通过序列化以字节流的形式使对象在网络中进行传递和接收；
（3）通过序列化在进程间传递对象；
3、序列化有什么好处呢？
其实好处是根据使用场景来的;
(1)实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上
(2)利用序列化实现远程通信，即在网络上传送对象的字节序列。
4、序列化技术都有哪些？
文字总是看着很枯燥，还是看图吧。
看起来很多呀，不过后续的课程中，我会一个一个的讲，或者是挑主要的，而且里面我也没有全用过，大概会六七种吧。这篇文章也主要看第一个java的序列化机制。
二、java序列化机制
从上面的图中我们也已经看到了，java序列化主要有两个接口，这两个接口的实现方式，我都会给出，但是重点在于serialize接口的实现方式。在这一部分中，先给出序列化基本的代码实现，在下一部分当中再来看序列化有哪些需要注意的问题。OK，现在开始代码实现java的序列化机制。
1、使用Serializable接口实现序列化（重点，要牢记，第三部分会多次使用）
首先我们定义一个对象类User
public class User implements Serializable { //序列化ID private static final long serialVersionUID = 1L; private int age; private String name; //getter和setter方法、 //toString方法 }
接下来，在Test类中去实现序列化和反序列化。
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception, IOException { //SerializeUser(); DeSerializeUser(); } //序列化方法 private static void SerializeUser() throws FileNotFoundException, IOException { User user = new User(); user.setName("Java的架构师技术栈"); user.setAge(24); //序列化对象到文件中 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("G://Test/template")); oos.writeObject(user); oos.close(); System.out.println("序列化对象成功"); } //反序列化方法 private static void DeSerializeUser() throws FileNotFoundException, IOException{ File file = new File("G://Test/template"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); User newUser = (User)ois.readObject(); System.out.println("反序列化对象成功"+newUser.toString()); } }
当我们运行序列化方法时候，就可以看到，我们把数据存在了G://Test/template。
同时当我们运行反序列化方法的时候，就可以看到，反序列化成功，结果就不贴出来了，比较简单。
2、使用Externalizable接口实现序列化
首先，定义一个User1类
public class User1 implements Externalizable{ private int age; private String name; //getter、setter //toString方法 public User1() {} @Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { } @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { } }
然后就是Test1类，和上面的Test一样，就不再贴出来了。在这里主要看Externalizable和Serializable接口的区别。下面对其进行归纳一下。
（1）Externalizable继承自Serializable接口
（2）需要我们重写writeExternal()与readExternal()方法
（3）实现Externalizable接口的类必须要提供一个public的无参的构造器。
因此，我们可以对writeExternal()与readExternal()方法重新更改一下；
@Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { out.writeObject(name); out.writeInt(age); } @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { name = (String)in.readObject(); age = in.readInt(); }
到这，java序列化机制的基本使用就讲完了，从上面可以看出，使用起来还是非常简单的。不过，仅仅会基本的使用还不行，想要面试的时候更加的装13，还需要进一步深化。因此下面一部分主要就是对序列化机制的深入分析。还需要说一点，对于Serializable接口实现的序列化方式一定要牢记，因为下面要多次使用
三、深入分析java序列化机制
1、serialVersionUID的作用
一句话：其目的是序列化对象版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。如果在新版本中这个值修改了，新版本就不兼容旧版本，反序列化时会抛出InvalidClassException异常。如果修改较小，比如仅仅是增加了一个属性，我们希望向下兼容，老版本的数据都能保留，那就不用修改；如果我们删除了一个属性，或者更改了类的继承关系，必然不兼容旧数据，这时就应该手动更新版本号，即SerialVersionUid。
serialVersionUID有两种显示的生成方式： 一是默认的1L，比如：private static final long serialVersionUID = 1L; 二是根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成一个64位的哈希字段，比如： private static final long serialVersionUID = xxxxL;
现在我们去验证一下序列化版本不一致的情况：
首先我们在User里面设置一下serialVersionUID=123456L。
public class User implements Serializable { //序列化ID private static final long serialVersionUID = 123456L; 。。。。。 }
然后再Test里面开始序列化。
接着我们更改serialVersionUID = 123456789L。然后再反序列化，就可以看到如下的错误了。同时也验证了序列化和反序列化需要版本一致的问题。
2、静态变量的序列化
首先需要说一下，静态变量不会被序列化。因为静态变量在全局区,本来流里面就没有写入静态变量,我打印静态变量当然会去全局区查找,当我write read 同时使用时,内存中的静态变量变了,所以打印出来的也变了。眼见为实，代码验证一下；
下面这个例子，主要是在对静态变量序列化之后，然后更改静态变量age的值，再重新反序列化输出一下。结果会出现两种情况：
（1）反序列输出的静态变量值没有变化：说明静态变量被序列化了。
（2）反序列输出的静态变量值变化了：说明静态变量没有被序列化了。
第一步：把User里面的年龄属性改成static静态类型
第二步：现在改一下Test类
//序列化 private static void SerializeUser() throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { User user = new User(); user.setName("Java的架构师技术栈"); //初始化之前静态变量age年龄是24. user.setAge(24); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("G://Test/template")); oos.writeObject(user); oos.close(); //现在把年龄改成18 user.setAge(18); ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "G://Test/template")); User modifyUser = (User) oin.readObject(); oin.close(); //再读取，通过t.staticVar打印新的值 System.out.println("静态变量age："+modifyUser.getAge()); }
然后看一下输出结果
3、Transient 关键字作用
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。
这个很好理解也很简单。下面代码来看一下他的作用
第一步：把User里面的年龄属性改成Transient 修饰。private transient int age;
第二步：Test不变，进行序列化和反序列化。
第三步：看结果。反序列化之后的输出age应该为0；
4、使用序列化实现深度克隆
对象的克隆也叫作对象的拷贝，拷贝有浅拷贝和深拷贝之分。
- 浅拷贝：使用一个已知实例对新创建实例的成员变量逐个赋值，这个方式被称为浅拷贝。
- 深拷贝：当一个类的拷贝构造方法，不仅要复制对象的所有非引用成员变量值，还要为引用类型的成员变量创建新的实例，并且初始化为形式参数实例值。这个方式称为深拷贝。
浅拷贝存在对象属性拷贝不彻底问题。因此在这里我们的侧重点不是克隆问题，我们的关注点更在于深拷贝。现在抛弃之前的User。我们重新定义一个类Person。
第一步：定义一个CloneUtils
public class CloneUtils { public static <T extends Serializable> T clone(T obj){ T cloneObj = null; try { //写入字节流 ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream obs = new ObjectOutputStream(out); obs.writeObject(obj); obs.close(); //分配内存，写入原始对象，生成新对象 ByteArrayInputStream ios = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(ios); //返回生成的新对象 cloneObj = (T) ois.readObject(); ois.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return cloneObj; } }
第二步：定义一个person类
public class Person implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 123456L; private String name; //带参构造器 //getter、setter //toString方法 }
第三步：在Test2类中实现深度克隆
public class Test2 { public static void main(String[] args) { Person person1 = new Person("张三"); Person person2 = CloneUtils.clone(person1); person2.setName("李四"); Person person3 = CloneUtils.clone(person1); person3.setName("王五"); System.out.println("person1 "+person1.getName()); System.out.println("person1 "+person2.getName()); System.out.println("person1 "+person3.getName()); } } //相应的输出是：张三、李四、王五
四、总结
好了，到这里我们对java序列化机制已经有了基本的了解了，从一开始的网络机制，到最后的深拷贝。总之，java提供的序列化机制还是比较常用的，也是比较简单的。但是并不是说，平时开发的时候这一种就可以满足了，还有一些问题java提供的序列化机制是不能满足我们的要求的。比如说跨语言之间的序列化。因为在当前的开发中，可能需要C语言和java进行通信。就比如我现在的项目需要无人机和服务端通信。无人机上的ros系统，另外的开发人员就是通过C++开发的，但是后端我使用java实现的，这就涉及到了这个问题。
