Java Record 序列化相关
Record 在设计之初，就是为了找寻一种纯表示数据的类型载体。Java 的 class 现在经过不断的迭代做功能加法，用法已经非常复杂，各种语法糖，各种多态构造器，各种继承设计导致针对 Java 的序列化框架也做得非常复杂，要考虑的情况有很多很多。每次 Java 升级，如果对类结构有做改动或者加入了新特性，那么序列化框架就都需要改来兼容。这样会阻碍 Java 的发展，于是设计出了 Record 这个专门用来存储数据的类型。
经过上一节的分析我们知道，Record 类型声明后就是 final 的，在编译后，根据 Record 源码插入相关域与方法的字节码，包括：
- 自动生成的 private final field
- 自动生成的全属性构造器
- 自动生成的 public getter 方法
- 自动生成的 hashCode()，equals()，toString() 方法：
- 从字节码可以看出，这三个方法的底层实现是 invokeDynamic 另一个方法
- 调用的是
ObjectMethods.java这个类中的bootstrap方法
里面的所有元素都是不可变的，这样对序列化来讲方便了很多，省略掉很多要考虑的因素，比如字段父子类继承与覆盖等等。序列化一个 Record，只需要关注这个 Record 本身，将其中的所有 field 读取出来即可，并且这些 field 都是 final 的。反序列化的时候，仅通过 Record 的规范构造函数（canonical constructor）即给全属性赋值的构造函数。
接下来我们通过一个简单的例子来看下 Record 与普通类的序列化区别。
我们在这里使用了 lombok 简化代码，假设有 UserClass：
@Data public class UserClass implements Serializable { private final int id; private final int age; }
还有与它有相同 field 的 UserRecord：
public record UserRecord(int id, int age) implements Serializable {}
编写使用 Java 原生序列化的代码：
public class SerializationTest { public static void main(String[] args) throws Exception { try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("data"); ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream)) { //先写入 UserClass objectOutputStream.writeObject(new UserClass(1, -1)); //再写入 UserRecord objectOutputStream.writeObject(new UserRecord(2, -1)); } } }
执行，将两个对象写入了文件 data 中，然后，再编写代码从这个文件中读取出来并输出：
public class DeSerializationTest { public static void main(String[] args) throws Exception { try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("data"); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream)) { //读取 UserClass System.out.println(objectInputStream.readObject()); //读取 UserRecord System.out.println(objectInputStream.readObject()); } } }
执行后，会看到输出：
UserClass(id=1, age=-1) UserRecord[id=1, age=-1]
构造器测试
接下来，我们修改下源码，在 UserClass 和 UserRecord 中增加 id 和 age 都不能小于 1 的判断。并且，额外给 UserRecord 增加一个构造器，来验证反序列化使用的是 UserRecord 全属性构造器。
@Data public class UserClass implements Serializable { private final int id; private final int age; public UserClass(int id, int age) { if (id < 0 || age < 0) { throw new IllegalArgumentException("id and age should be larger than 0"); } this.id = id; this.age = age; } } public record UserRecord(int id, int age) implements Serializable { public UserRecord { if (id < 0 || age < 0) { throw new IllegalArgumentException("id and age should be larger than 0"); } } public UserRecord(int id) { this(id, 0); } }
再次执行代码 DeSerializationTest，我们会发现有报错，但是 UserClass 被反序列化出来了：
UserClass(id=1, age=-1) Exception in thread "main" java.io.InvalidObjectException: id and age should be larger than 0 at java.base/java.io.ObjectInputStream.readRecord(ObjectInputStream.java:2348) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2236) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1742) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:514) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:472) at DeSerializationTest.main(DeSerializationTest.java:13) Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: id and age should be larger than 0 at UserRecord.<init>(UserRecord.java:6) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readRecord(ObjectInputStream.java:2346) ... 5 more
兼容性测试
我们再来看如果删除一个字段会怎么样：
@Data public class UserClass implements Serializable { private final int age; } public record UserRecord(int age) implements Serializable { }
执行代码，读取 UserClass 的时候就会报错，这也是符合预期的，因为这在普通类对象的反序列化说明中就说这种是不兼容修改。将 UserClass 的字段恢复，重新执行代码，发现成功：
UserClass(id=1, age=-1) UserRecord[age=-1]
也就是说，Record 是默认兼容缺失字段的反序列化的
我们将字段恢复，再来看多一个字段会怎么样：
@Data public class UserClass implements Serializable { private final int id; private final int sex; private final int age; } public record UserRecord(int id, int sex, int age) implements Serializable { }
执行代码，读取 UserClass 的时候就会报错，这也是符合预期的。将 UserClass 的字段恢复，重新执行代码，发现成功：
UserClass(id=1, age=-1) UserRecord[id=2, sex=0, age=-1]
也就是说，Record 是默认兼容字段变多的反序列化的
最后测试一下 Record 的 field 类型如果变了呢：
public record UserRecord(int id, Integer age) implements Serializable { }
执行代码发现失败，因为类型不匹配了(就算是包装类也不行)：
UserClass(id=1, age=-1) Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: UserRecord; incompatible types for field age at java.base/java.io.ObjectStreamClass.matchFields(ObjectStreamClass.java:2391) at java.base/java.io.ObjectStreamClass.getReflector(ObjectStreamClass.java:2286) at java.base/java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:788) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:2060) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1907) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2209) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1742) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:514) at java.base/java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:472) at DeSerializationTest.main(DeSerializationTest.java:13)
