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Java对象的序列化和反序列化

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  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。

  把Java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Java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。

  一. 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。

  下面让我们来看一个对应的例子,类的内容如下:

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

/**
* 对象的序列化和反序列化测试类.
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* @version 1.0
* Creation date: 2007-9-15 - 下午21:45:48
*/

public class ObjectSaver {
 /**
 * @param args
 * @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
 * Creation date: 2007-9-15 - 下午21:45:37
 */

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

 //序列化对象

 Customer customer = new Customer("阿蜜果", 24);
 out.writeObject("你好!");
 out.writeObject(new Date());
 out.writeObject(customer);
 out.writeInt(123); //写入基本类型数据
 out.close();
 //反序列化对象

 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;
}
}

  输出结果如下:

obj1=你好!

obj2=Sat Sep 15 22:02:21 CST 2007

obj3=name=阿蜜果, age=24

obj4=123

  因此例比较简单,在此不再详述。

  二.实现Serializable接口

  ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下,ObjectOutputStream按照默认方式序列化,这种序列化方式仅仅对对象的非transient的实例变量进行序列化,而不会序列化对象的transient的实例变量,也不会序列化静态变量。

  当ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时,具有如下特点:

  1) 如果在内存中对象所属的类还没有被加载,那么会先加载并初始化这个类。如果在classpath中不存在相应的类文件,那么会抛出ClassNotFoundException;

  2) 在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

  如果用户希望控制类的序列化方式,可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

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

  当ObjectOutputStream对一个Customer对象进行序列化时,如果该对象具有writeObject()方法,那么就会执行这一方法,否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中,可以先调用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法,使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况,不过这次是defaultReadObject()方法。

  有些对象中包含一些敏感信息,这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化,那么它们的序列化数据在网络上传输时,可能会被不法份子窃取。对于这类信息,可以对它们进行加密后再序列化,在反序列化时则需要解密,再恢复为原来的信息。

  默认的序列化方式会序列化整个对象图,这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂,递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间,它的内部数据结构为双向列表。

  在应用时,如果对某些成员变量都改为transient类型,将节省空间和时间,提高序列化的性能。

  三. 实现Externalizable接口

  Externalizable接口继承自Serializable接口,如果一个类实现了Externalizable接口,那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法:

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

  前者负责序列化操作,后者负责反序列化操作。

  在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时,会先调用类的不带参数的构造方法,这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除,或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别,会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

  四. 可序列化类的不同版本的序列化兼容性

  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:

private static final long serialVersionUID;

  以上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。为了提高哦啊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。

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