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Java序列化和反序列化_動力節點Java學院整理

編輯:關於JAVA

一、序列化和反序列化的概念

  把對象轉換為字節序列的過程稱為對象的序列化。

  把字節序列恢復為對象的過程稱為對象的反序列化。

  對象的序列化主要有兩種用途:

  1) 把對象的字節序列永久地保存到硬盤上,通常存放在一個文件中;

  2) 在網絡上傳送對象的字節序列。

  在很多應用中,需要對某些對象進行序列化,讓它們離開內存空間,入住物理硬盤,以便長期保存。比如最常見的是Web服務器中的Session對象,當有 10萬用戶並發訪問,就有可能出現10萬個Session對象,內存可能吃不消,於是Web容器就會把一些seesion先序列化到硬盤中,等要用了,再把保存在硬盤中的對象還原到內存中。

  當兩個進程在進行遠程通信時,彼此可以發送各種類型的數據。無論是何種類型的數據,都會以二進制序列的形式在網絡上傳送。發送方需要把這個Java對象轉換為字節序列,才能在網絡上傳送;接收方則需要把字節序列再恢復為Java對象。

二、JDK類庫中的序列化API

  java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出流,它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化,把得到的字節序列寫到一個目標輸出流中。

  java.io.ObjectInputStream代表對象輸入流,它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節序列,再把它們反序列化為一個對象,並將其返回。

  只有實現了Serializable和Externalizable接口的類的對象才能被序列化。Externalizable接口繼承自 Serializable接口,實現Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行為,而僅實現Serializable接口的類可以 采用默認的序列化方式 。

  對象序列化包括如下步驟:

  1) 創建一個對象輸出流,它可以包裝一個其他類型的目標輸出流,如文件輸出流;

  2) 通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象。

  對象反序列化的步驟如下:

  1) 創建一個對象輸入流,它可以包裝一個其他類型的源輸入流,如文件輸入流;

  2) 通過對象輸入流的readObject()方法讀取對象。

對象序列化和反序列范例:

  定義一個Person類,實現Serializable接口 

 import java.io.Serializable;
 /**
 * <p>ClassName: Person<p>
 * <p>Description:測試對象序列化和反序列化<p>
 * 
 * @version 1.0 V
 * 
 */
 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;
 }
 }

  序列化和反序列化Person類對象 

 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: 測試對象的序列化和反序列<p>
 * 
 * @version 1.0 V
 * 
 */
 public class TestObjSerializeAndDeserialize {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  SerializePerson();//序列化Person對象
  Person p = DeserializePerson();//反序列Perons對象
  System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
       p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
 }
 /**
 * MethodName: SerializePerson 
 * Description: 序列化Person對象
 * @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 對象輸出流,將Person對象存儲到E盤的Person.txt文件中,完成對Person對象的序列化操作
  ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
   new File("E:/Person.txt")));
  oo.writeObject(person);
  System.out.println("Person對象序列化成功!");
  oo.close();
 }
 /**
 * MethodName: DeserializePerson 
 * Description: 反序列Perons對象
 * 
 * @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對象反序列化成功!");
  return person;
 }
 }

代碼運行結果如下:

序列化Person成功後在E盤生成了一個Person.txt文件,而反序列化Person是讀取E盤的Person.txt後生成了一個Person對象

 三、serialVersionUID的作用

  serialVersionUID: 字面意思上是序列化的版本號,凡是實現Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態變量

 private static final long serialVersionUID

  實現Serializable接口的類如果類中沒有添加serialVersionUID,那麼就會出現如下的警告提示

  

  用鼠標點擊就會彈出生成serialVersionUID的對話框,如下圖所示:  

  serialVersionUID有兩種生成方式:

  采用這種方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

private static final long serialVersionUID = 1L;

  采用這種方式生成的serialVersionUID是根據類名,接口名,方法和屬性等來生成的,例如:

 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

  添加了之後就不會出現那個警告提示了,如下所示:  

  扯了那麼多,那麼serialVersionUID(序列化版本號)到底有什麼用呢,我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用,看下面的代碼: 

 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.io.Serializable;
 public class TestSerialversionUID {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  SerializeCustomer();// 序列化Customer對象
  Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer對象
  System.out.println(customer);
 }
 /**
 * MethodName: SerializeCustomer 
 * Description: 序列化Customer對象
 * 
 * @throws FileNotFoundException
 * @throws IOException
 */
 private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
  IOException {
  Customer customer = new Customer("gacl",);
  // ObjectOutputStream 對象輸出流
  ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
   new File("E:/Customer.txt")));
  oo.writeObject(customer);
  System.out.println("Customer對象序列化成功!");
  oo.close();
 }
 /**
 * MethodName: DeserializeCustomer 
 * Description: 反序列Customer對象
 * 
 * @return
 * @throws Exception
 * @throws IOException
 */
 private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
  ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
   new File("E:/Customer.txt")));
  Customer customer = (Customer) ois.readObject();
  System.out.println("Customer對象反序列化成功!");
  return customer;
 }
 }
 /**
 * <p>ClassName: Customer<p>
 * <p>Description: Customer實現了Serializable接口,可以被序列化<p>
 * 
 * @version . V
 * 
 */
 class Customer implements Serializable {
 //Customer類中沒有定義serialVersionUID
 private String name;
 private int age;
 public Customer(String name, int age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
 }
 /*
 * @MethodName toString
 * @Description 重寫Object類的toString()方法
 * @author xudp
 * @return string
 * @see java.lang.Object#toString()
 */
 @Override
 public String toString() {
  return "name=" + name + ", age=" + age;
 }
 }

運行結果:

序列化和反序列化都成功了。

下面我們修改一下Customer類,添加多一個sex屬性,如下: 

 class Customer implements Serializable {
 //Customer類中沒有定義serialVersionUID
 private String name;
 private int age;
 //新添加的sex屬性
 private String sex;
 public Customer(String name, int age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
 }
 public Customer(String name, int age,String sex) {
  this.name = name;
  this.age = age;
  this.sex = sex;
 }
 /*
 * @MethodName toString
 * @Description 重寫Object類的toString()方法
 * 
 * @return string
 * @see java.lang.Object#toString()
 */
 @Override
 public String toString() {
  return "name=" + name + ", age=" + age;
 }
 }

  然後執行反序列操作,此時就會拋出如下的異常信息:

 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 
 local class incompatible: 
 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 
 local class serialVersionUID = -5182532647273106745

  意思就是說,文件流中的class和classpath中的class,也就是修改過後的class,不兼容了,處於安全機制考慮,程序拋出了錯誤,並且拒絕載入。那麼如果我們真的有需求要在序列化後添加一個字段或者方法呢?應該怎麼辦?那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中,沒有指定Customer類的serialVersionUID的,那麼java編譯器會自動給這個class進行一個摘要算法,類似於指紋算法,只要這個文件 多一個空格,得到的UID就會截然不同的,可以保證在這麼多類中,這個編號是唯一的。所以,添加了一個字段後,由於沒有顯指定 serialVersionUID,編譯器又為我們生成了一個UID,當然和前面保存在文件中的那個不會一樣了,於是就出現了2個序列化版本號不一致的錯誤。因此,只要我們自己指定了serialVersionUID,就可以在序列化後,去添加一個字段,或者方法,而不會影響到後期的還原,還原後的對象照樣可以使用,而且還多了方法或者屬性可以用。

  下面繼續修改Customer類,給Customer指定一個serialVersionUID,修改後的代碼如下: 

 class Customer implements Serializable {
  /**
  * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
  */
  private static final long serialVersionUID = -L;
  private String name;
  private int age;
  //新添加的sex屬性
  //private String sex;
  public Customer(String name, int age) {
   this.name = name;
   this.age = age;
  }
  /*public Customer(String name, int age,String sex) {
   this.name = name;
   this.age = age;
   this.sex = sex;
  }*/
  /*
  * @MethodName toString
  * @Description 重寫Object類的toString()方法
  * @author xudp
  * @return string
  * @see java.lang.Object#toString()
  */
  @Override
  public String toString() {
   return "name=" + name + ", age=" + age;
  }
 }

  重新執行序列化操作,將Customer對象序列化到本地硬盤的Customer.txt文件存儲,然後修改Customer類,添加sex屬性,修改後的Customer類代碼如下: 

class Customer implements Serializable {
  /**
  * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
  */
  private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
  private String name;
  private int age;
  //新添加的sex屬性
  private String sex;
  public Customer(String name, int age) {
   this.name = name;
   this.age = age;
  }
  public Customer(String name, int age,String sex) {
   this.name = name;
   this.age = age;
   this.sex = sex;
  }
  /*
  * @MethodName toString
  * @Description 重寫Object類的toString()方法
  * 
  * @return string
  * @see java.lang.Object#toString()
  */
  @Override
  public String toString() {
   return "name=" + name + ", age=" + age;
  }
 }

執行反序列操作,這次就可以反序列成功了,如下所示: 

 

四、serialVersionUID的取值

  serialVersionUID的取值是Java運行時環境根據類的內部細節自動生成的。如果對類的源代碼作了修改,再重新編譯,新生成的類文件的serialVersionUID的取值有可能也會發生變化。

  類的serialVersionUID的默認值完全依賴於Java編譯器的實現,對於同一個類,用不同的Java編譯器編譯,有可能會導致不同的 serialVersionUID,也有可能相同。為了提高serialVersionUID的獨立性和確定性,強烈建議在一個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、 在某些場合,希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID;

    2、 在某些場合,不希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。

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