Java 序列化與反序列化

I_Am 發(fā)布于2019-08-15 13:52 / 1808人閱讀

摘要：一序列化和反序列化的概念把對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化把字節(jié)序列恢復(fù)為對象的過程稱為對象的反序列化。代表對象輸入流，它的方法從一個源輸入流中讀取字節(jié)序列，再把它們反序列化為一個對象，并將其返回。

一、序列化和反序列化的概念

把對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化；把字節(jié)序列恢復(fù)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(jié)序列永久地保存到硬盤上，通常存放在一個文件中；

2）在網(wǎng)絡(luò)上傳送對象的字節(jié)序列。

   在很多應(yīng)用中，需要對某些對象進行序列化，讓它們離開內(nèi)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(wù)器中的Session對象，當有 10萬用戶并發(fā)訪問，就有可能出現(xiàn)10萬個Session對象，內(nèi)存
   
   可能吃不消，于是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(nèi)存中。

   當兩個進程在進行遠程通信時，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)，都會以二進制序列
   
   的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。發(fā)送方需要把這個Java對象轉(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對象。

二、JDK類庫中的序列化API

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

  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(jié)序列，再把它們反         
  
  序列化為一個對象，并將其返回。

  只有實現(xiàn)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(xiàn)Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行為，而僅實現(xiàn)
   
   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(chuàng)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(chuàng)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示例：

定義一個Person類，實現(xiàn)Serializable接口

import java.io.Serializable;  

public class Person implements Serializable {  

private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;  
private int age;  
private String name;  
private String sex;  

public int getAge() {  
    return age;  
}  

public void setAge(int age) {  
    this.age = age;  
}  

public String getName() {  
    return name;  
}  

public void setName(String name) {  
    this.name = name;  
}  

public String getSex() {  
    return sex;  
}  

public void setSex(String sex) {  
    this.sex = sex;  
}

}

序列化和反序列化Person類對象

import java.io.*;  
import java.text.MessageFormat;  

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()));  
}  


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();  
}  

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(jié)果如下：

 序列化Person成功后在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后生成了
 
 一個Person對象

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?號?，凡是實現(xiàn)Serializable接口的類都有一個表示序列化版本

標識符的靜態(tài)變量

private static final long serialVersionUID

如何實現(xiàn)序列化生成serialVersionUID?

1）在eclipse環(huán)境下，實現(xiàn)Serializable接口的類假設(shè)類中沒有加入serialVersionUID。那么就會出現(xiàn)例如以下的警告提示

用鼠標點擊就會彈出生成serialVersionUID的對話框。例如以下圖所看到的：

serialVersionUID有兩種生成方式：

 采用這樣的方式生成的serialVersionUID是1L，比如：


 private static final long serialVersionUID = 1L;
 采用這樣的方式生成的serialVersionUID是依據(jù)類名，接口名。方法和屬性等來生成的，比如：


 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

加入了之后就不會出現(xiàn)那個警告提示了。例如以下所看到的：

2）在AndroidStudio開發(fā)環(huán)境下面，需要進行相關(guān)配置才能自動生成SerialVersionUID：

步驟一：File->setting->Inspections->Serializationissues，將其展開后將

serialzableclasswithout"serialVersionUID"打上勾；

如下圖:

步驟二：將光標放到已經(jīng)implements Serializable的實體類上，按alt+回車就可以出現(xiàn)生成序列版本ID的對話框了。

那么serialVersionUID(序列化版本號)到底有什么用呢，我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用，
下面的代碼：**

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);  
}  

private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException, IOException {  
    Customer customer = new Customer("gacl", 25);  
    // 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();  
}  

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;  
}  

}  

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

運行結(jié)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;  
}  

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

}

然后執(zhí)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，也就是修改過后的class，不兼容了，處于安全機制

考慮，程序拋出了錯誤，并且拒絕載入。那么如果我們真的有需求要在序列化后添加一個字段或者方法呢？應(yīng)

該怎么辦？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，沒有指定Customer類

的serialVersionUID的，那么java編譯器會自動給這個class進行一個摘要算法，類似于指紋算法，只要這個

文件多一個空格，得到的UID就會截然不同的，可以保證在這么多類中，這個編號是唯一的。所以，添加了一

個字段后，由于沒有顯指定 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，于是就出現(xiàn)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，就可以在序列化后，去添加一個字段，或者方法，而不會影響到后期的還原，還原后的對

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(xù)修改Customer類，給Customer指定一個serialVersionUID，修改后的代碼如下：

class Customer implements Serializable {  

private static final long serialVersionUID = -3907552831844917246L;  

//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;  
//    }  

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

重新執(zhí)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，然后修改Customer類，添加

sex屬性，修改后的Customer類代碼如下：

class Customer implements Serializable {  

private static final long serialVersionUID = -3907552831844917246L;  

//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;  
}  

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

}
執(zhí)行反序列操作，這次就可以反序列成功了。　

四、serialVersionUID的取值

serialVersionUID的取值是Java運行時環(huán)境根據(jù)類的內(nèi)部細節(jié)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(fā)生變化。

類的serialVersionUID的默認值完全依賴于Java編譯器的實現(xiàn)，對于同一個類，用不同的Java編譯器編譯，有

可能會導(dǎo)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serialVersionUID。

SerializeUtil 工具類

  import java.io.ByteArrayInputStream;
  import java.io.ByteArrayOutputStream;
  import java.io.Closeable;
  import java.io.IOException;
  import java.io.ObjectInputStream;
  import java.io.ObjectOutputStream;

  import net.sf.json.JSONObject;

  /**
   * Java原生版的 Serialize
   * 
   */
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public class SerializeUtil {
      static final Class CLAZZ = SerializeUtil.class;
      
      public static byte[] serialize(Object value) {
          if (value == null) { 
              throw new NullPointerException("Can"t serialize null");
          }
          byte[] rv = null;
          ByteArrayOutputStream bos = null;
          ObjectOutputStream os = null;
          try {
              bos = new ByteArrayOutputStream();
              os = new ObjectOutputStream(bos);
              os.writeObject(value);
              os.close();
              bos.close();
              rv = bos.toByteArray();
          } catch (Exception e) {
              LoggerUtils.fmtError(CLAZZ,e, "serialize error %s", 
              
               JSONObject.fromObject(value));
    } finally {
        close(os);
        close(bos);
    }
    return rv;
}


public static Object deserialize(byte[] in) {
    return deserialize(in, Object.class);
}

public static  T deserialize(byte[] in, Class...requiredType) {
    Object rv = null;
    ByteArrayInputStream bis = null;
    ObjectInputStream is = null;
    try {
        if (in != null) {
            bis = new ByteArrayInputStream(in);
            is = new ObjectInputStream(bis);
            rv = is.readObject();
        }
    } catch (Exception e) {
         LoggerUtils.fmtError(CLAZZ,e, "serialize error %s", in);
    } finally {
        close(is);
        close(bis);
    }
    return (T) rv;
}

private static void close(Closeable closeable) {
    if (closeable != null)
        try {
            closeable.close();
        } catch (IOException e) {
             LoggerUtils.fmtError(CLAZZ, "close stream error");
        }
      }

  }

如果有侵權(quán)，馬上刪除