談談Java物件中的序列化與反序列化-Java基礎-PHP中文網

談談Java物件中的序列化與反序列化

一、序列化與反序列化的概念

把物件轉換為位元組序列的過程稱為物件的序列化。

把位元組序列還原為物件的過程稱為物件的反序列化#。

物件的序列化主要有兩種用途：

1）把物件的位元組序列永久地保存到硬碟上，通常存放在一個檔案中；

2）在網路上傳送物件的位元組序列。

在許多應用程式中，需要對某些物件進行序列化，讓它們離開記憶體空間，入住實體硬碟，以便長期保存。例如最常見的是Web伺服器中的Session對象，當有10萬用戶並發訪問，就有可能出現10萬個Session對象，內存可能吃不消，於是Web容器就會把一些seesion先序列化到硬碟中，等要用了，再把保存在硬碟中的物件還原到記憶體中。

當兩個行程在進行遠端通訊時，彼此可以傳送各種類型的資料。無論是何種類型的數據，都會以二元序列的形式在網路上傳送。發送方需要把這個Java物件轉換為位元組序列，才能在網路上傳送；接收方則需要把位元組序列再恢復為Java物件。

二、JDK類別庫中的序列化API

　　java.io.ObjectOutputStream代表物件輸出流，它的writeObject(Object obj )方法可對參數指定的obj物件進行序列化，把得到的位元組序列寫到一個目標輸出流中。
　　java.io.ObjectInputStream代表物件輸入流，它的readObject()方法從一個來源輸入流中讀取位元組序列，再把它們反序列化為一個對象，並將其傳回。
　　只有實作了Serializable和Externalizable介面的類別的物件才能被序列化。 Externalizable介面繼承自 Serializable接口，實作Externalizable介面的類別完全由自身來控制序列化的行為，而僅實作Serializable介面的類別可以採用預設的序列化方式。
　　物件序列化包含以下步驟：
　　1）建立一個物件輸出流，它可以包裝一個其他類型的目標輸出流，如檔案輸出流；
　　2) 透過物件輸出流的writeObject()方法寫對象。

　　物件反序列化的步驟如下：
　　1）建立一個物件輸入流，它可以包裝一個其他類型的來源輸入流，如檔案輸入流；
　　2）透過物件輸入流的readObject()方法讀取物件。

物件序列化與反序列範例：

定義Person類，實作Serializable介面

import java.io.Serializable;

/**
 * <p>ClassName: Person<p>
 * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
 */
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;
    }
}

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　　序列化與反序列化Person類別物件

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>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
 */
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
     * @author xudp
     * @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;
    }

}

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程式碼運行結果如下：

談談Java物件中的序列化與反序列化

##序列化Person成功後在E碟生成了一個Person.txt文件，而反序列化Person是讀取E碟的Person.txt後產生了一個Person物件

##三、serialVersionUID的作用

serialVersionUID: 字面上是序列化的版本號，凡是實作Serializable介面的類別都有一個表示序列化版本識別碼的靜態變數

private static final long serialVersionUID

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實作Serializable介面的類別如果類別中沒有新增serialVersionUID，那麼就會出現如下的警告提示

##用滑鼠點擊就會彈出產生serialVersionUID的對話框，如下圖所示：談談Java物件中的序列化與反序列化

serialVersionUID有兩種產生方式：談談Java物件中的序列化與反序列化

採用
這種方式產生的serialVersionUID是1L，例如：

private static final long serialVersionUID = 1L;

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採用這種方式產生的serialVersionUID是根據類別名，介面名，方法和屬性等來產生的，例如：

private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

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添加了之後就不會出現那個警告提示了，如下圖：

#扯了那麼多，那麼serialVersionUID(序列化版本號)到底有什麼用呢，我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用，看看下面的程式碼：談談Java物件中的序列化與反序列化

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
     * @author xudp
     * @throws FileNotFoundException
     * @throws IOException
     */
    private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
            IOException {
        Customer customer = new Customer("gacl",25);
        // 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
     * @author xudp
     * @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>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
 */
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;
    }
}

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運行結果：

談談Java物件中的序列化與反序列化

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：

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
     * @author xudp
     * @return string
     * @see java.lang.Object#toString()
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "name=" + name + ", age=" + age;
    }
}

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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

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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：

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
     * @author xudp
     * @return string
     * @see java.lang.Object#toString()
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "name=" + name + ", age=" + age;
    }
}

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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：

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
     * @author xudp
     * @return string
     * @see java.lang.Object#toString()
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "name=" + name + ", age=" + age;
    }
}

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执行反序列操作，这次就可以反序列成功了，如下所示：

談談Java物件中的序列化與反序列化

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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