java序列化与反序列化

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

<pre> 1 import java.io.Serializable; 2
3 /**
4 * <p>ClassName: Person<p>
5 * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
6 * @author xudp 7 * @version 1.0 V 8 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
9 /
10 public class Person implements Serializable { 11
12 /*
13 * 序列化ID 14 */
15 private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L; 16 private int age; 17 private String name; 18 private String sex; 19
20 public int getAge() { 21 return age; 22 } 23
24 public String getName() { 25 return name; 26 } 27
28 public String getSex() { 29 return sex; 30 } 31
32 public void setAge(int age) { 33 this.age = age; 34 } 35
36 public void setName(String name) { 37 this.name = name; 38 } 39
40 public void setSex(String sex) { 41 this.sex = sex; 42 } 43 }</pre>

序列化和反序列化Person类对象

<pre> 1 import java.io.File; 2 import java.io.FileInputStream; 3 import java.io.FileNotFoundException; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.ObjectInputStream; 7 import java.io.ObjectOutputStream; 8 import java.text.MessageFormat; 9
10 /**
11 * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p> 12 * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p> 13 * @author xudp 14 * @version 1.0 V 15 * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25 16 /
17 public class TestObjSerializeAndDeserialize { 18
19 public static void main(String[] args) throws Exception { 20 SerializePerson();//序列化Person对象
21 Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
22 System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}", 23 p.getName(), p.getAge(), p.getSex())); 24 } 25
26 /*
27 * MethodName: SerializePerson 28 * Description: 序列化Person对象 29 * @author xudp 30 * @throws FileNotFoundException 31 * @throws IOException 32 /
33 private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException, 34 IOException { 35 Person person = new Person(); 36 person.setName("gacl"); 37 person.setAge(25); 38 person.setSex("男"); 39 // 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
40 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 41 new File("E:/Person.txt"))); 42 oo.writeObject(person); 43 System.out.println("Person对象序列化成功！"); 44 oo.close(); 45 } 46
47 /*
48 * MethodName: DeserializePerson 49 * Description: 反序列Perons对象 50 * @author xudp 51 * @return
52 * @throws Exception 53 * @throws IOException 54 */
55 private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException { 56 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 57 new File("E:/Person.txt"))); 58 Person person = (Person) ois.readObject(); 59 System.out.println("Person对象反序列化成功！"); 60 return person; 61 } 62
63 }</pre>

代码运行结果如下：

** image.png ** image.png

****

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

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​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

<pre>1 private static final long serialVersionUID</pre>

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

image.png 用鼠标点击 image.png

就会弹出生成serialVersionUID的对话框，如下图所示：

image.png

serialVersionUID有两种生成方式：

采用 image.png

这种方式生成的serialVersionUID是1L，例如：

<pre>1 private static final long serialVersionUID = 1L;</pre>

采用 image.png

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：

<pre>1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;</pre>

添加了之后就不会出现那个警告提示了，如下所示：

image.png

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：

<pre> 1 import java.io.File; 2 import java.io.FileInputStream; 3 import java.io.FileNotFoundException; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.ObjectInputStream; 7 import java.io.ObjectOutputStream; 8 import java.io.Serializable; 9
10 public class TestSerialversionUID { 11
12 public static void main(String[] args) throws Exception { 13 SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
14 Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
15 System.out.println(customer); 16 } 17
18 /**
19 * MethodName: SerializeCustomer 20 * Description: 序列化Customer对象 21 * @author xudp 22 * @throws FileNotFoundException 23 * @throws IOException 24 /
25 private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException, 26 IOException { 27 Customer customer = new Customer("gacl",25); 28 // ObjectOutputStream 对象输出流
29 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 30 new File("E:/Customer.txt"))); 31 oo.writeObject(customer); 32 System.out.println("Customer对象序列化成功！"); 33 oo.close(); 34 } 35
36 /*
37 * MethodName: DeserializeCustomer 38 * Description: 反序列Customer对象 39 * @author xudp 40 * @return
41 * @throws Exception 42 * @throws IOException 43 /
44 private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException { 45 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 46 new File("E:/Customer.txt"))); 47 Customer customer = (Customer) ois.readObject(); 48 System.out.println("Customer对象反序列化成功！"); 49 return customer; 50 } 51 } 52
53 /*
54 * <p>ClassName: Customer<p> 55 * <p>Description: Customer实现了Serializable接口，可以被序列化<p> 56 * @author xudp 57 * @version 1.0 V 58 * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17 59 /
60 class Customer implements Serializable { 61 //Customer类中没有定义serialVersionUID
62 private String name; 63 private int age; 64
65 public Customer(String name, int age) { 66 this.name = name; 67 this.age = age; 68 } 69
70 /
71 * @MethodName toString 72 * @Description 重写Object类的toString()方法 73 * @author xudp 74 * @return string 75 * @see java.lang.Object#toString() 76 */
77 @Override 78 public String toString() { 79 return "name=" + name + ", age=" + age; 80 } 81 }</pre>

运行结果：

image.png image.png

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：

<pre> 1 class Customer implements Serializable { 2 //Customer类中没有定义serialVersionUID
3 private String name; 4 private int age; 5
6 //新添加的sex属性
7 private String sex; 8
9 public Customer(String name, int age) { 10 this.name = name; 11 this.age = age; 12 } 13
14 public Customer(String name, int age,String sex) { 15 this.name = name; 16 this.age = age; 17 this.sex = sex; 18 } 19
20 /*
21 * @MethodName toString 22 * @Description 重写Object类的toString()方法 23 * @author xudp 24 * @return string 25 * @see java.lang.Object#toString() 26 */
27 @Override 28 public String toString() { 29 return "name=" + name + ", age=" + age; 30 } 31 }</pre>

然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：

<pre>1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745</pre>

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：

<pre> 1 class Customer implements Serializable { 2 /**
3 * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
4 /
5 private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6 private String name; 7 private int age; 8
9 //新添加的sex属性 10 //private String sex;
11
12 public Customer(String name, int age) { 13 this.name = name; 14 this.age = age; 15 } 16
17 /public Customer(String name, int age,String sex) { 18 this.name = name; 19 this.age = age; 20 this.sex = sex; 21 }/
22
23 /
24 * @MethodName toString 25 * @Description 重写Object类的toString()方法 26 * @author xudp 27 * @return string 28 * @see java.lang.Object#toString() 29 */
30 @Override 31 public String toString() { 32 return "name=" + name + ", age=" + age; 33 } 34 }</pre>

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：

<pre> 1 class Customer implements Serializable { 2 /**
3 * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
4 /
5 private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6 private String name; 7 private int age; 8
9 //新添加的sex属性
10 private String sex; 11
12 public Customer(String name, int age) { 13 this.name = name; 14 this.age = age; 15 } 16
17 public Customer(String name, int age,String sex) { 18 this.name = name; 19 this.age = age; 20 this.sex = sex; 21 } 22
23 /
24 * @MethodName toString 25 * @Description 重写Object类的toString()方法 26 * @author xudp 27 * @return string 28 * @see java.lang.Object#toString() 29 */
30 @Override 31 public String toString() { 32 return "name=" + name + ", age=" + age; 33 } 34 }</pre>

执行反序列操作，这次就可以反序列成功了，如下所示：

image.png

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。