1、概念
序列化是Java提供的用于保存对象状态的机制,可以将内存中各种对象的状态(实例变量)保存下来,并且将保存的对象状态再读出来。
2、何时需要序列化
- 当需要将内存中对象的状态保存到文件中或数据库中时,可以进行序列化;
- 当需要使用套接字在网络上传输对象的时候,可以进行序列化;
- 当需要通过RMI传输对象的时候,可以进行序列化;
3、序列化方式
在Java中通过socket传输数据时,数据类型可以有很多种。常见的做法有两种:一是把对象包装成JSON字符串传输,二是采用java对象的序列化和反序列化。
4、如何实现序列化
需要实现序列化的类可以通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能,未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。可序列化类的所有子类型本身都是可序列化的。序列化接口没有方法或字段,仅用于标识可序列化的语义。在反序列化过程中,将使用该类的公用或受保护的无参数构造方法初始化不可序列化类的字段。可序列化的子类必须能够访问无参数的构造方法。可序列化子类的字段将从该流中还原。
5、serialVersionUID
Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体(类)的serialVersionUID进行比较,如果相同就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不一致的异常。serialVersionUID 用来表明类的不同版本间的兼容性。有两种生成方式:
- 一个是默认的1L,比如:private static final long serialVersionUID = 1L;
- 一个是根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成一个64位的哈希字段,比如: private static final long serialVersionUID = xxxxL;
6、序列化与反序列化
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。
- 把Java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Java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;
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 。
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:private static final long serialVersionUID;
序列化运行时使用一个称为 serialVersionUID 的版本号与每个可序列化类相关联,该序列号在反序列化过程中用于验证序列化对象的发送者和接收者是否为该对象加载了与序列化兼容的类。如果接收者加载的该对象的类的 serialVersionUID 与对应的发送者的类的版本号不同,则反序列化将会导致 InvalidClassException。可序列化类可以通过声明名为serialVersionUID的字段(该字段必须是静态 (static)、最终 (final) 的 long 型字段)显式声明其自己的 serialVersionUID:
7、序列化机制
序列化分为两大部分:序列化和反序列化。序列化是这个过程的第一部分,将数据分解成字节流,以便存储在文件中或在网络上传输。反序列化就是打开字节流并重构对象。对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示,有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。ObjectOutputStream中的序列化过程与字节流连接,包括对象类型和版本信 息。反序列化时,JVM用头信息生成对象实例,然后将对象字节流中的数据复制到对象数据成员中。ava.io包有两个序列化对象的类。ObjectOutputStream负责将对象写入字节流,ObjectInputStream从字节流重构对象。序列化时,类的所有数据成员应可序列化除了声明为transient或static的成员。将变量声明为transient告诉JVM我们会负责将变元序列 化。将数据成员声明为transient后,序列化过程就无法将其加进对象字节流中,没有从transient数据成员发送的数据。后面数据反序列化时, 要重建数据成员(因为它是类定义的一部分),但不包含任何数据,因为这个数据成员不向流中写入任何数据。记住,对象流不序列化static或 transient。我们的类要用writeObject()与readObject()方法以处理这些数据成员。使用writeObject()与 readObject()方法时,还要注意按写入的顺序读取这些数据成员。
8、序列化的完全定制
如果一个类要完全负责自己的序列化,则实现Externalizable接口而不是Serializable接口。Externalizable接口定义包 括两个方法writeExternal()与readExternal()。利用这些方法可以控制对象数据成员如何写入字节流.类实现 Externalizable时,头写入对象流中,然后类完全负责序列化和恢复数据成员,除了头以外,根本没有自动序列化。这里要注意了。声明类实现 Externalizable接口会有重大的安全风险。writeExternal()与readExternal()方法声明为public,恶意类可 以用这些方法读取和写入对象数据。如果对象包含敏感信息,则要格外小心。这包括使用安全套接或加密整个字节流。
9、注意事项
- 序列化时,只对对象的状态进行保存,而不管对象的方法;
- 当一个父类实现序列化,子类自动实现序列化,不需要显式实现Serializable接口;
- 当一个对象的实例变量引用其他对象,序列化该对象时也把引用对象进行序列化;
网友评论