Java のシリアル化と逆シリアル化とは何ですか? Javaのシリアライズとデシリアライズの実装方法-＆＃＆チュートリアル-php.cn

この記事では、Java のシリアル化と逆シリアル化とは何ですか? Java のシリアル化と逆シリアル化の実装方法は参考になると思います。

シリアライゼーションとデシリアライゼーションは Java の比較的基本的な知識ポイントですが、Java がそれをどのように実装しているのかを深く掘り下げて尋ねると、多くの人は数文しか理解できない、または理解できないと思います。シリアル化と逆シリアル化は圧倒的かもしれません。シリアル化とは何か、シリアル化解除とは何か、それがどのようなシナリオで使用されるのかなど、どう説明すればよいのかわかりません。面接官はこう言いました。「基礎となるシリアル化と逆シリアル化がどのように実装されているか知っていますか?」シリアル化と逆シリアル化についていくつか説明しましょう。

まず第一に、シリアル化と逆シリアル化とは何かという概念的なことを明確にする必要があります。

Java は Java オブジェクトをバイトシーケンスに変換するプロセスであり、Java 逆シリアル化はそのプロセスを指します。一連のバイトを Java オブジェクトに復元する方法。

シリアル化: オブジェクトのシリアル化の主な機能は、オブジェクトの転送および保存時にオブジェクトの整合性と配信可能性を保証することです。シリアル化とは、オブジェクトを順序付けされたバイトストリームに変換して、ネットワーク上で送信したり、ローカルファイルに保存したりすることです。シリアル化されたバイトストリームは、Java オブジェクトのステータスと関連する説明情報を保存します。シリアル化メカニズムの中核となる機能は、オブジェクトの状態の保存と再構築です。

デシリアライズ: クライアントは、ファイルまたはネットワークからシリアル化されたオブジェクトのバイトストリームを取得した後、バイトストリームに保存されているオブジェクトのステータスと説明情報に基づいて、デシリアライズを通じてオブジェクトを再構築します。

本質的に、シリアル化はエンティティオブジェクトの状態を特定の形式で順序付けされたバイトストリームに書き込むことであり、逆シリアル化は順序付けされたバイトストリームからオブジェクトを再構築し、オブジェクトの状態を復元することです。これは、ファイルの圧縮と解凍の概念に似ています。

シリアル化と逆シリアル化が必要な理由:

プロセスがリモートで通信する場合、テキスト、画像、オーディオ、ビデオなどのさまざまな種類のデータを相互に送信できることがわかっています。 . であり、これらのデータはバイナリシーケンスの形式でネットワーク上に送信されます。

では、2 つの Java プロセスが通信するとき、プロセス間でのオブジェクトの転送は実現できるのでしょうか?答えは「はい」です。では、どうすればよいでしょうか?これには Java のシリアル化と逆シリアル化が必要です。

言い換えると、送信者はこの Java オブジェクトをバイトシーケンスに変換してネットワーク上に送信する必要があり、一方、受信者は Java オブジェクトをデータから復元する必要があります。セクションのシーケンス。

なぜ Java シリアル化と逆シリアル化が必要なのかを理解した後は、当然 Java シリアル化の利点について考えることになります。

まず、データの永続化が実現され、シリアル化によってデータをハードディスクに永続的に保存できます (通常はファイルに保存されます)。

2 つ目は、シリアル化を使用してリモート通信を実現することです。つまり、オブジェクトのバイトシーケンスをネットワーク上に送信します。

一般に、これは次の点のように要約できます。

(1) オブジェクトを永続的に保存し、オブジェクトのバイトシーケンスをローカルファイルまたはデータベースに保存します。 2) オブジェクトはシリアル化を通じてバイトストリームの形式でネットワーク内で送受信されます。
(3) オブジェクトはシリアル化を通じてプロセス間で転送されます。

シリアル化アルゴリズムは通常、次のことを段階的に実行します。

(1) オブジェクトインスタンスに関するクラスメタデータを出力します。

(2) スーパークラスがなくなるまで、クラスのスーパークラス記述を再帰的に出力します。
(3) クラスのメタデータが完成したら、最上位のスーパークラスからオブジェクトインスタンスの実データ値の出力を開始します。
(4) インスタンスデータを上から下へ再帰的に出力する

では、Java でシリアル化と逆シリアル化を実装するにはどうすればよいでしょうか?

1: JDK クラスライブラリのシリアル化および逆シリアル化 API

(1) java.io.ObjectOutputStream: オブジェクト出力ストリームを表します。

その writeObject(Object obj) メソッド。パラメータで指定された obj オブジェクトをシリアル化し、取得したバイトシーケンスをターゲットの出力ストリームに書き込むことができます。

(2) java.io.ObjectInputStream: オブジェクトの入力ストリームを表します。 () メソッドは、ソース入力ストリームからバイトシーケンスを読み取り、それらをオブジェクトに逆シリアル化して、それを返します。シリアル化することはできますが、そうでない場合は例外がスローされます。

3: Java オブジェクトのシリアル化と逆シリアル化を実装するメソッド

User クラスとそのオブジェクトをシリアル化する必要があると仮定します。次の 3 つのメソッドがあります。

(1 ) User クラスが Serializable インターフェイスのみを実装している場合は、次の方法でシリアル化および逆シリアル化できます。

ObjectOutputStream は、デフォルトのシリアル化メソッドを使用して、User オブジェクトの非一時的なインスタンス変数をシリアル化します。

ObjcetInputStream は、デフォルトの逆シリアル化メソッドを使用して、User オブジェクトの非一時的なインスタンス変数を逆シリアル化します。

(2) User クラスが Serializable インターフェイスのみを実装し、readObject(ObjectInputStream in) および writeObject(ObjectOutputSteam out) も定義している場合、次のメソッドがシリアル化と逆シリアル化に使用されます。

ObjectOutputStream调用User对象的writeObject(ObjectOutputStream out)的方法进行序列化。
ObjectInputStream会调用User对象的readObject(ObjectInputStream in)的方法进行反序列化。

（3）若User类实现了Externalnalizable接口，且User类必须实现readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out)方法，则按照以下方式进行序列化与反序列化。

ObjectOutputStream调用User对象的writeExternal(ObjectOutput out))的方法进行序列化。
ObjectInputStream会调用User对象的readExternal(ObjectInput in)的方法进行反序列化。

四：JDK类库中序列化的步骤

1 . 创建一个对象输出流，可以包装一个其它类型的目标输出流，如文件输出流：

ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\os.out"));

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2 . 通过对象输出流的writeObject()方法写对象：

os.writeObject(new User("zhangsan", "123456", "male"));

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五： JDK类库中反序列化的步骤

1 . 创建一个对象输入流，它可以包装一个其它类型输入流，如文件输入流：

ObjectInputStream ois= new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.out"));

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2 .通过对象输出流的readObject()方法读取对象：

User user = (User) ois.readObject();

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为保证正确读取数据，完成反序列化，必须保证向对象输出流写对象的顺序与从对象输入流中读对象的顺序一致。

举个栗子：

public class SerialDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //序列化
        FileOutputStream outputos = new FileOutputStream("object.out");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(outputos );
        User user1 = new User("zhangsan", "123456", "male");
        oos.writeObject(user1);
        oos.flush();
        oos.close();
        //反序列化
        FileInputStream inputos= new FileInputStream("object.out");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputos);
        User user2 = (User) ois.readObject();
        System.out.println(user2.getUserName()+ " " + 
            user2.getPassword() + " " + user2.getSex());
        //反序列化的输出结果为：zhangsan123456 male
    }
}

public class User implements Serializable {
    private String userName;
    private String password;
    private String sex;
    //全参构造方法、get和set方法
}

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