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Java序列化和反序列化_动力节点Java学院整理

时间:2020-09-29 13:57     来源/作者:动力节点

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 

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import java.io.Serializable;
/**
* <p>ClassName: Person<p>
* <p>Description:测试对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类对象 

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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: 测试对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对象
 Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
 System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
      p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
}
/**
* MethodName: SerializePerson
* Description: 序列化Person对象
* @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 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
 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
  new File("E:/Person.txt")));
 oo.writeObject(person);
 System.out.println("Person对象序列化成功!");
 oo.close();
}
/**
* MethodName: DeserializePerson
* Description: 反序列Perons对象
*
* @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对象反序列化成功!");
 return person;
}
}

代码运行结果如下:

Java序列化和反序列化_动力节点Java学院整理

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

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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序列化和反序列化_动力节点Java学院整理  

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

Java序列化和反序列化_动力节点Java学院整理

  serialVersionUID有两种生成方式:

  采用这种方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

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private static final long serialVersionUID = 1L;

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

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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:  

  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: 

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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对象
 Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
 System.out.println(customer);
}
/**
* MethodName: SerializeCustomer
* Description: 序列化Customer对象
*
* @throws FileNotFoundException
* @throws IOException
*/
private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
 IOException {
 Customer customer = new Customer("gacl",);
 // ObjectOutputStream 对象输出流
 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
  new File("E:/Customer.txt")));
 oo.writeObject(customer);
 System.out.println("Customer对象序列化成功!");
 oo.close();
}
/**
* MethodName: DeserializeCustomer
* Description: 反序列Customer对象
*
* @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对象反序列化成功!");
 return customer;
}
}
/**
* <p>ClassName: Customer<p>
* <p>Description: Customer实现了Serializable接口,可以被序列化<p>
*
* @version . V
*
*/
class Customer implements Serializable {
//Customer类中没有定义serialVersionUID
private String name;
private int age;
public Customer(String name, int age) {
 this.name = name;
 this.age = age;
}
/*
* @MethodName toString
* @Description 重写Object类的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
 return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}

运行结果:

Java序列化和反序列化_动力节点Java学院整理

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: 

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class Customer implements Serializable {
//Customer类中没有定义serialVersionUID
private String name;
private int age;
//新添加的sex属性
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 重写Object类的toString()方法
*
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
 return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}

  然后执行反序列操作,此时就会抛出如下的异常信息:

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

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class Customer implements Serializable {
 /**
 * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
 */
 private static final long serialVersionUID = -L;
 private String name;
 private int age;
 //新添加的sex属性
 //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 重写Object类的toString()方法
 * @author xudp
 * @return string
 * @see java.lang.Object#toString()
 */
 @Override
 public String toString() {
  return "name=" + name + ", age=" + age;
 }
}

  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: 

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class Customer implements Serializable {
  /**
  * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
  */
  private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
  private String name;
  private int age;
  //新添加的sex属性
  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 重写Object类的toString()方法
  *
  * @return string
  * @see java.lang.Object#toString()
  */
  @Override
  public String toString() {
   return "name=" + name + ", age=" + age;
  }
 }

执行反序列操作,这次就可以反序列成功了,如下所示: 

Java序列化和反序列化_动力节点Java学院整理 

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。

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