java 对象的序列化和反序列化详细介绍

     最近周末,对java 的基础知识做了一个整理,其中java 序列化和反序列化的资料进行了详细整理,这里做个笔记,希望也能帮助到读到此文的朋友。

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

 1 import java.io.Serializable;
 2 
 3 /**
 4 * 

ClassName: Person

5 *

Description:测试对象序列化和反序列化

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 }

  序列化和反序列化Person类对象

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;

/**
 * 

ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize

*

Description: 测试对象的序列化和反序列

* @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; } }

代码运行结果如下:

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

private static final long serialVersionUID

  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

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍_第1张图片

  用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框,如下图所示:

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍_第2张图片

  serialVersionUID有两种生成方式:

  采用  这种方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

 private static final long serialVersionUID = 1L;

  采用这种方式生成的serialVersionUID是根据类名,接口名,方法和属性等来生成的,例如:

 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

  添加了之后就不会出现那个警告提示了,如下所示:

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍_第3张图片

  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:

 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 * 

ClassName: Customer

55 *

Description: Customer实现了Serializable接口,可以被序列化

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 }

运行结果:

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:

 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 }

  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

  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;
  }
}

  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;
  }
}

执行反序列操作,这次就可以反序列成功了,如下所示:

  

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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