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Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

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。

  在很多应用中,需要对某些对象进行序列化,让它们离开内存空间,入住物理硬盘,以便长期保存。比如最常见的是Web服务器中的Session对象,当有 10万用户并发访问,就有可能出现10万个Session对象,内存可能吃不消,于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中,等要用了,再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。

  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、JDK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。

对象序列化和反序列范例:

  定义一个Person类,实现Serializable接口

   1 import java.io.Serializable;
     2 
     3 /**
     4  * <p>ClassName: Person<p>
     5  * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
     6  * @author xudp
     7  * @version 1.0 V
     8  * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
     9  */
    10 public class Person implements Serializable {
    11 
    12     /**
    13      * 序列化ID
    14      */
    15     private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
    16     private int age;
    17     private String name;
    18     private String sex;
    19 
    20     public int getAge() {
    21         return age;
    22     }
    23 
    24     public String getName() {
    25         return name;
    26     }
    27 
    28     public String getSex() {
    29         return sex;
    30     }
    31 
    32     public void setAge(int age) {
    33         this.age = age;
    34     }
    35 
    36     public void setName(String name) {
    37         this.name = name;
    38     }
    39 
    40     public void setSex(String sex) {
    41         this.sex = sex;
    42     }
    43 }

  序列化和反序列化Person类对象

   1 import java.io.File;
     2 import java.io.FileInputStream;
     3 import java.io.FileNotFoundException;
     4 import java.io.FileOutputStream;
     5 import java.io.IOException;
     6 import java.io.ObjectInputStream;
     7 import java.io.ObjectOutputStream;
     8 import java.text.MessageFormat;
     9 
    10 /**
    11  * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
    12  * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p>
    13  * @author xudp
    14  * @version 1.0 V
    15  * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
    16  */
    17 public class TestObjSerializeAndDeserialize {
    18 
    19     public static void main(String[] args) throws Exception {
    20         SerializePerson();//序列化Person对象
    21         Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
    22         System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
    23                                                  p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
    24     }
    25     
    26     /**
    27      * MethodName: SerializePerson 
    28      * Description: 序列化Person对象
    29      * @author xudp
    30      * @throws FileNotFoundException
    31      * @throws IOException
    32      */
    33     private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
    34             IOException {
    35         Person person = new Person();
    36         person.setName("gacl");
    37         person.setAge(25);
    38         person.setSex("男");
    39         // 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
    40         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
    41                 new File("E:/Person.txt")));
    42         oo.writeObject(person);
    43         System.out.println("Person对象序列化成功!");
    44         oo.close();
    45     }
    46 
    47     /**
    48      * MethodName: DeserializePerson 
    49      * Description: 反序列Perons对象
    50      * @author xudp
    51      * @return
    52      * @throws Exception
    53      * @throws IOException
    54      */
    55     private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
    56         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
    57                 new File("E:/Person.txt")));
    58         Person person = (Person) ois.readObject();
    59         System.out.println("Person对象反序列化成功!");
    60         return person;
    61     }
    62 
    63 }

代码运行结果如下:

ngdexuliehuahefanxuliehua_1.pngngdexuliehuahefanxuliehua_2.png

序列化Person成功后在E盘生成了一个Person.txt文件,而反序列化Person是读取E盘的Person.txt后生成了一个Person对象

三、serialVersionUID的作用

  serialVersionUID: 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

  1 private static final long serialVersionUID

  实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID,那么就会出现如下的警告提示

  ngdexuliehuahefanxuliehua_3.png

  用鼠标点击ngdexuliehuahefanxuliehua_4.png就会弹出生成serialVersionUID的对话框,如下图所示:

  ngdexuliehuahefanxuliehua_5.png

  serialVersionUID有两种生成方式:

  采用ngdexuliehuahefanxuliehua_6.png这种方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

  1 private static final long serialVersionUID = 1L;

  采用ngdexuliehuahefanxuliehua_7.png这种方式生成的serialVersionUID是根据类名,接口名,方法和属性等来生成的,例如:

  1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

  添加了之后就不会出现那个警告提示了,如下所示:

  ngdexuliehuahefanxuliehua_8.png

  扯了那么多,那么serialVersionUID(序列化版本号)到底有什么用呢,我们用如下的例子来说明一下serialVersionUID的作用,看下面的代码:

   1 import java.io.File;
     2 import java.io.FileInputStream;
     3 import java.io.FileNotFoundException;
     4 import java.io.FileOutputStream;
     5 import java.io.IOException;
     6 import java.io.ObjectInputStream;
     7 import java.io.ObjectOutputStream;
     8 import java.io.Serializable;
     9 
    10 public class TestSerialversionUID {
    11 
    12     public static void main(String[] args) throws Exception {
    13         SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
    14         Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
    15         System.out.println(customer);
    16     }
    17 
    18     /**
    19      * MethodName: SerializeCustomer 
    20      * Description: 序列化Customer对象
    21      * @author xudp
    22      * @throws FileNotFoundException
    23      * @throws IOException
    24      */
    25     private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
    26             IOException {
    27         Customer customer = new Customer("gacl",25);
    28         // ObjectOutputStream 对象输出流
    29         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
    30                 new File("E:/Customer.txt")));
    31         oo.writeObject(customer);
    32         System.out.println("Customer对象序列化成功!");
    33         oo.close();
    34     }
    35 
    36     /**
    37      * MethodName: DeserializeCustomer 
    38      * Description: 反序列Customer对象
    39      * @author xudp
    40      * @return
    41      * @throws Exception
    42      * @throws IOException
    43      */
    44     private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
    45         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
    46                 new File("E:/Customer.txt")));
    47         Customer customer = (Customer) ois.readObject();
    48         System.out.println("Customer对象反序列化成功!");
    49         return customer;
    50     }
    51 }
    52 
    53 /**
    54  * <p>ClassName: Customer<p>
    55  * <p>Description: Customer实现了Serializable接口,可以被序列化<p>
    56  * @author xudp
    57  * @version 1.0 V
    58  * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
    59  */
    60 class Customer implements Serializable {
    61     //Customer类中没有定义serialVersionUID
    62     private String name;
    63     private int age;
    64 
    65     public Customer(String name, int age) {
    66         this.name = name;
    67         this.age = age;
    68     }
    69 
    70     /*
    71      * @MethodName toString
    72      * @Description 重写Object类的toString()方法
    73      * @author xudp
    74      * @return string
    75      * @see java.lang.Object#toString()
    76      */
    77     @Override
    78     public String toString() {
    79         return "name=" + name + ", age=" + age;
    80     }
    81 }

运行结果:

ngdexuliehuahefanxuliehua_9.pngngdexuliehuahefanxuliehua_10.png

序列化和反序列化都成功了。

下面我们修改一下Customer类,添加多一个sex属性,如下:

   1 class Customer implements Serializable {
     2     //Customer类中没有定义serialVersionUID
     3     private String name;
     4     private int age;
     5 
     6     //新添加的sex属性
     7     private String sex;
     8     
     9     public Customer(String name, int age) {
    10         this.name = name;
    11         this.age = age;
    12     }
    13     
    14     public Customer(String name, int age,String sex) {
    15         this.name = name;
    16         this.age = age;
    17         this.sex = sex;
    18     }
    19 
    20     /*
    21      * @MethodName toString
    22      * @Description 重写Object类的toString()方法
    23      * @author xudp
    24      * @return string
    25      * @see java.lang.Object#toString()
    26      */
    27     @Override
    28     public String toString() {
    29         return "name=" + name + ", age=" + age;
    30     }
    31 }

  然后执行反序列操作,此时就会抛出如下的异常信息:

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

  意思就是说,文件流中的class和classpath中的class,也就是修改过后的class,不兼容了,处于安全机制考虑,程序抛出了错误,并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢?应该怎么办?那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中,没有指定Customer类的serialVersionUID的,那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法,类似于指纹算法,只要这个文件 多一个空格,得到的UID就会截然不同的,可以保证在这么多类中,这个编号是唯一的。所以,添加了一个字段后,由于没有显指定 serialVersionUID,编译器又为我们生成了一个UID,当然和前面保存在文件中的那个不会一样了,于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此,只要我们自己指定了serialVersionUID,就可以在序列化后,去添加一个字段,或者方法,而不会影响到后期的还原,还原后的对象照样可以使用,而且还多了方法或者属性可以用。

  下面继续修改Customer类,给Customer指定一个serialVersionUID,修改后的代码如下:

   1 class Customer implements Serializable {
     2     /**
     3      * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
     4      */
     5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
     6     private String name;
     7     private int age;
     8 
     9     //新添加的sex属性
    10     //private String sex;
    11     
    12     public Customer(String name, int age) {
    13         this.name = name;
    14         this.age = age;
    15     }
    16     
    17     /*public Customer(String name, int age,String sex) {
    18         this.name = name;
    19         this.age = age;
    20         this.sex = sex;
    21     }*/
    22 
    23     /*
    24      * @MethodName toString
    25      * @Description 重写Object类的toString()方法
    26      * @author xudp
    27      * @return string
    28      * @see java.lang.Object#toString()
    29      */
    30     @Override
    31     public String toString() {
    32         return "name=" + name + ", age=" + age;
    33     }
    34 }

  重新执行序列化操作,将Customer对象序列化到本地硬盘的Customer.txt文件存储,然后修改Customer类,添加sex属性,修改后的Customer类代码如下:

   1 class Customer implements Serializable {
     2     /**
     3      * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
     4      */
     5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
     6     private String name;
     7     private int age;
     8 
     9     //新添加的sex属性
    10     private String sex;
    11     
    12     public Customer(String name, int age) {
    13         this.name = name;
    14         this.age = age;
    15     }
    16     
    17     public Customer(String name, int age,String sex) {
    18         this.name = name;
    19         this.age = age;
    20         this.sex = sex;
    21     }
    22 
    23     /*
    24      * @MethodName toString
    25      * @Description 重写Object类的toString()方法
    26      * @author xudp
    27      * @return string
    28      * @see java.lang.Object#toString()
    29      */
    30     @Override
    31     public String toString() {
    32         return "name=" + name + ", age=" + age;
    33     }
    34 }

执行反序列操作,这次就可以反序列成功了,如下所示:

  ngdexuliehuahefanxuliehua_11.png

四、serialVersionUID的取值

  serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。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。

作者:孤傲苍狼

来源:https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3777987.html


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标题:Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

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