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Java基础知识系列—序列化

Java基础知识系列—序列化

作者: codersm | 来源:发表于2018-05-06 10:04 被阅读30次

    序列化是将对象的状态转换为字节流;反序列化恰恰相反。换言之,序列化是将Java对象转换为字节的静态流(序列,然后可以将其保存到数据库或通过网络传输。

    序列化与反序列化

    序列化和反序列化

    序列化过程是独立于实例的,即对象可以在一个平台上序列化并在另一个平台上反序列化。有资格序列化的类需要实现一个特殊的标记接口Serializable

    ObjectInputStream和ObjectOutputStream都是分别扩展java.io.InputStream和java.io.OutputStream的高级类。 ObjectOutputStream可以将对象的基本类型和对象作为字节流写入OutputStream。随后可以使用ObjectInputStream读取这些流。

    ObjectOutputStream提供了writeObject方法可以将可序列化的对象转换为字节的序列(流),同样地,ObjectInputStream提供了readObject方法可以将字节流转换为Java对象。

    请注意,静态字段属于类(与对象相对)并不会被序列化;另外,也可以使用关键字transient忽略字段序列化。

    用一个Person类来说明序列化,其源码如下:

    public class Person implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        static String country = "ITALY";
        private int age;
        private String name;
        transient int height;
     
        // getters and setters
    }
    
    @Test
    public void whenSerializingAndDeserializing_ThenObjectIsTheSame() () 
      throws IOException, ClassNotFoundException { 
        Person person = new Person();
        person.setAge(20);
        person.setName("Joe");
         
        FileOutputStream fileOutputStream
          = new FileOutputStream("yourfile.txt");
        ObjectOutputStream objectOutputStream 
          = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
        objectOutputStream.writeObject(person);
        objectOutputStream.flush();
        objectOutputStream.close();
         
        FileInputStream fileInputStream
          = new FileInputStream("yourfile.txt");
        ObjectInputStream objectInputStream
          = new ObjectInputStream(fileInputStream);
        Person p2 = (Person) objectInputStream.readObject();
        objectInputStream.close(); 
      
        assertTrue(p2.getAge() == p.getAge());
        assertTrue(p2.getName().equals(p.getName()));
    }
    

    序列化注意事项

    继承与构成

    当一个类实现了java.io.Serializable接口时,它的所有子类也是可序列化的。相反,当一个对象具有对另一个对象的引用时,这些对象必须单独实现Serializable接口,否则会引发NotSerializableException异常。

    public class Person implements Serializable {
        private int age;
        private String name;
        private Address country; // must be serializable too
    }
    

    Serial Version UID

    JVM将版本号与每个可序列化的类相关联。它用于验证保存和加载的对象具有相同的属性,因此在序列化时兼容。

    如果可序列化的类没有声明serialVersionUID,则JVM将在运行时自动生成一个。但是,强烈建议每个类声明其serialVersionUID,因为生成的是依赖于编译器的,因此可能会导致意外的InvalidClassExceptions。

    Java中的自定义序列化

    Java指定了可以序列化对象的默认方式。Java类可以覆盖此默认行为。在尝试序列化具有一些不可序列化属性的对象时,自定义序列化特别有用。

    1、在类中提供writeObject和readObject方法

    可以通过在类中提供两个我们想要序列化的方法来完成:

    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException;
    
    private void readObject(ObjectInputStream in) throws 
                                    IOException, ClassNotFoundException;
    

    通过这些方法,我们可以将那些不可序列化的属性序列化为可以序列化的其他形式:

    public class Employee implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        private transient Address address;
        private Person person;
     
        // setters and getters
     
        private void writeObject(ObjectOutputStream oos) 
          throws IOException {
            oos.defaultWriteObject();
            oos.writeObject(address.getHouseNumber());
        }
     
        private void readObject(ObjectInputStream ois) 
          throws ClassNotFoundException, IOException {
            ois.defaultReadObject();
            Integer houseNumber = (Integer) ois.readObject();
            Address a = new Address();
            a.setHouseNumber(houseNumber);
            this.setAddress(a);
        }
    }
    
    public class Address {
        private int houseNumber;
     
        // setters and getters
    }
    

    测试自定义序列化:

    @Test
    public void whenCustomSerializingAndDeserializing_ThenObjectIsTheSame() 
      throws IOException, ClassNotFoundException {
        Person p = new Person();
        p.setAge(20);
        p.setName("Joe");
     
        Address a = new Address();
        a.setHouseNumber(1);
     
        Employee e = new Employee();
        e.setPerson(p);
        e.setAddress(a);
     
        FileOutputStream fileOutputStream
          = new FileOutputStream("yourfile2.txt");
        ObjectOutputStream objectOutputStream 
          = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
        objectOutputStream.writeObject(e);
        objectOutputStream.flush();
        objectOutputStream.close();
     
        FileInputStream fileInputStream 
          = new FileInputStream("yourfile2.txt");
        ObjectInputStream objectInputStream 
          = new ObjectInputStream(fileInputStream);
        Employee e2 = (Employee) objectInputStream.readObject();
        objectInputStream.close();
     
        assertTrue(
          e2.getPerson().getAge() == e.getPerson().getAge());
        assertTrue(
          e2.getAddress().getHouseNumber() == e.getAddress().getHouseNumber());
    }
    

    2、实现Externalizable接口

    除了Serializable 之外,java中还提供了另一个序列化接口Externalizable。

    Externalizable继承了Serializable,该接口中定义了两个抽象方法:writeExternal()与readExternal()。当使用Externalizable接口来进行序列化与反序列化的时候需要开发人员重写writeExternal()与readExternal()方法。

    public class Person implements Externalizable {
    
        private int age;
        private String name;
    
        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 Address getCountry() {
            return country;
        }
    
        public void setCountry(Address country) {
            this.country = country;
        }
    
        @Override
        public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
            out.writeInt(age);
            out.writeObject(name);
        }
    
        @Override
        public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
           age =  in.readInt();
           name = (String) in.readObject();
        }
    }
    

    测试代码如下:

     ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("yourfile2.txt"));
            Person person = new Person();
            person.setAge(10);
            person.setName("zhang san");
            oos.writeObject(person);
    
            //Read Obj from file
            File file = new File("yourfile2.txt");
            ObjectInputStream ois =  new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
            Person newInstance = (Person) ois.readObject();
    

    值得注意:在使用Externalizable进行序列化的时候,在读取对象时,会调用被序列化类的无参构造器去创建一个新的对象,然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。所以,实现Externalizable接口的类必须要提供一个public的无参的构造器。

    参考资料

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