Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

时间:2023-02-16 08:17:03

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:

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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

  s​e​r​i​a​l​V​e​r​s​i​o​n​U​I​D​:​ ​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

  Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

  用鼠标点击Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化就会弹出生成serialVersionUID的对话框,如下图所示:

  Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

  serialVersionUID有两种生成方式:

  采用Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化这种方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

1 private static final long serialVersionUID = 1L;

  采用Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化这种方式生成的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:

  Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

  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:

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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:

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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。