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深入理解Java對(duì)象的序列化與反序列化的應(yīng)用

更新時(shí)間：2013年05月21日 15:36:10 作者：

本篇文章是對(duì)Java中對(duì)象的序列化與反序列化進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下

當(dāng)兩個(gè)進(jìn)程在進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)，彼此可以發(fā)送各種類型的數(shù)據(jù)。無論是何種類型的數(shù)據(jù)，都會(huì)以二進(jìn)制序列的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。發(fā)送方需要把這個(gè)Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列，才能在網(wǎng)絡(luò)上傳送；接收方則需要把字節(jié)序列再恢復(fù)為Java對(duì)象。
把Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對(duì)象的序列化。
把字節(jié)序列恢復(fù)為Java對(duì)象的過程稱為對(duì)象的反序列化。
對(duì)象的序列化主要有兩種用途：
1）把對(duì)象的字節(jié)序列永久地保存到硬盤上，通常存放在一個(gè)文件中；
2）在網(wǎng)絡(luò)上傳送對(duì)象的字節(jié)序列。
一． JDK類庫(kù)中的序列化API
java.io.ObjectOutputStream代表對(duì)象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對(duì)參數(shù)指定的obj對(duì)象進(jìn)行序列化，把得到的字節(jié)序列寫到一個(gè)目標(biāo)輸出流中。
java.io.ObjectInputStream代表對(duì)象輸入流，它的readObject()方法從一個(gè)源輸入流中讀取字節(jié)序列，再把它們反序列化為一個(gè)對(duì)象，并將其返回。
只有實(shí)現(xiàn)了Serializable和Externalizable接口的類的對(duì)象才能被序列化。Externalizable接口繼承自Serializable接口，實(shí)現(xiàn)Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行為，而僅實(shí)現(xiàn)Serializable接口的類可以采用默認(rèn)的序列化方式。
對(duì)象序列化包括如下步驟：
1）創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象輸出流，它可以包裝一個(gè)其他類型的目標(biāo)輸出流，如文件輸出流；
2）通過對(duì)象輸出流的writeObject()方法寫對(duì)象。
對(duì)象反序列化的步驟如下：
1）創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象輸入流，它可以包裝一個(gè)其他類型的源輸入流，如文件輸入流；
2）通過對(duì)象輸入流的readObject()方法讀取對(duì)象。
下面讓我們來看一個(gè)對(duì)應(yīng)的例子，類的內(nèi)容如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

import java.io.*;
import java.util.Date;

public class ObjectSaver {

public static void main(String[] args) throws Exception {
　ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));

　//序列化對(duì)象
　Customer customer = new Customer("阿蜜果", 24);
　out.writeObject("你好!");
　out.writeObject(new Date());
　out.writeObject(customer);
　out.writeInt(123);
　out.close();

　//反序列化對(duì)象
　ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:""objectFile.obj"));
　System.out.println("obj1=" + (String) in.readObject());
　System.out.println("obj2=" + (Date) in.readObject());
　Customer obj3 = (Customer) in.readObject();
　System.out.println("obj3=" + obj3);
　int obj4 = in.readInt();
　System.out.println("obj4=" + obj4);
　in.close();
}
}

class Customer implements Serializable {
private String name;
private int age;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}

輸出結(jié)果如下：

二．實(shí)現(xiàn)Serializable接口
ObjectOutputStream只能對(duì)Serializable接口的類的對(duì)象進(jìn)行序列化。默認(rèn)情況下，ObjectOutputStream按照默認(rèn)方式序列化，這種序列化方式僅僅對(duì)對(duì)象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行序列化，而不會(huì)序列化對(duì)象的transient的實(shí)例變量，也不會(huì)序列化靜態(tài)變量。
當(dāng)ObjectOutputStream按照默認(rèn)方式反序列化時(shí)，具有如下特點(diǎn)：
1）如果在內(nèi)存中對(duì)象所屬的類還沒有被加載，那么會(huì)先加載并初始化這個(gè)類。如果在classpath中不存在相應(yīng)的類文件，那么會(huì)拋出ClassNotFoundException；
2）在反序列化時(shí)不會(huì)調(diào)用類的任何構(gòu)造方法。
如果用戶希望控制類的序列化方式，可以在可序列化類中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

復(fù)制代碼代碼如下:

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;

當(dāng)ObjectOutputStream對(duì)一個(gè)Customer對(duì)象進(jìn)行序列化時(shí)，如果該對(duì)象具有writeObject()方法，那么就會(huì)執(zhí)行這一方法，否則就按默認(rèn)方式序列化。在該對(duì)象的writeObjectt()方法中，可以先調(diào)用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法，使得對(duì)象輸出流先執(zhí)行默認(rèn)的序列化操作。同理可得出反序列化的情況，不過這次是defaultReadObject()方法。

有些對(duì)象中包含一些敏感信息，這些信息不宜對(duì)外公開。如果按照默認(rèn)方式對(duì)它們序列化，那么它們的序列化數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，可能會(huì)被不法份子竊取。對(duì)于這類信息，可以對(duì)它們進(jìn)行加密后再序列化，在反序列化時(shí)則需要解密，再恢復(fù)為原來的信息。

默認(rèn)的序列化方式會(huì)序列化整個(gè)對(duì)象圖，這需要遞歸遍歷對(duì)象圖。如果對(duì)象圖很復(fù)雜，遞歸遍歷操作需要消耗很多的空間和時(shí)間，它的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為雙向列表。
在應(yīng)用時(shí)，如果對(duì)某些成員變量都改為transient類型，將節(jié)省空間和時(shí)間，提高序列化的性能。
三．實(shí)現(xiàn)Externalizable接口
Externalizable接口繼承自Serializable接口，如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Externalizable接口，那么將完全由這個(gè)類控制自身的序列化行為。Externalizable接口聲明了兩個(gè)方法：

復(fù)制代碼代碼如下:

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

前者負(fù)責(zé)序列化操作，后者負(fù)責(zé)反序列化操作。
在對(duì)實(shí)現(xiàn)了Externalizable接口的類的對(duì)象進(jìn)行反序列化時(shí)，會(huì)先調(diào)用類的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法，這是有別于默認(rèn)反序列方式的。如果把類的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法刪除，或者把該構(gòu)造方法的訪問權(quán)限設(shè)置為private、默認(rèn)或protected級(jí)別，會(huì)拋出java.io.InvalidException: no valid constructor異常。
四．可序列化類的不同版本的序列化兼容性
凡是實(shí)現(xiàn)Serializable接口的類都有一個(gè)表示序列化版本標(biāo)識(shí)符的靜態(tài)變量：

復(fù)制代碼代碼如下:

private static final long serialVersionUID;

以上serialVersionUID的取值是Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境根據(jù)類的內(nèi)部細(xì)節(jié)自動(dòng)生成的。如果對(duì)類的源代碼作了修改，再重新編譯，新生成的類文件的serialVersionUID的取值有可能也會(huì)發(fā)生變化。
類的serialVersionUID的默認(rèn)值完全依賴于Java編譯器的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于同一個(gè)類，用不同的Java編譯器編譯，有可能會(huì)導(dǎo)致不同的serialVersionUID，也有可能相同。為了提高哦啊serialVersionUID的獨(dú)立性和確定性，強(qiáng)烈建議在一個(gè)可序列化類中顯示的定義serialVersionUID，為它賦予明確的值。顯式地定義serialVersionUID有兩種用途：
1）在某些場(chǎng)合，希望類的不同版本對(duì)序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID；
2）在某些場(chǎng)合，不希望類的不同版本對(duì)序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID

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