java序列化，看这篇就够了

一、序列化的含义、意义及使用场景二、序列化实现的方式1、Serializable1.1 普通序列化1.2 成员是引用的序列化1.3 同一对象序列化多次的机制1.4 java序列化算法潜在的问题1.5 可选的自定义序列化2、Externalizable：强制自定义序列化3、两种序列化对比三、序列化版本号serialVersionUID四、总结

一、序列化的含义、意义及使用场景

• 序列化：将对象写入到IO流中
• 反序列化：从IO流中恢复对象
• 意义：序列化机制允许将实现序列化的Java对象转换位字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，或通过网络传输，以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。
• 使用场景：所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的，比如RMI（remote method invoke,即远程方法调用），传入的参数或返回的对象都是可序列化的，否则会出错；所有需要保存到磁盘的java对象都必须是可序列化的。通常建议：程序创建的每个JavaBean类都实现Serializeable接口。

二、序列化实现的方式

如果需要将某个对象保存到磁盘上或者通过网络传输，那么这个类应该实现Serializable接口或者Externalizable接口之一。

1、Serializable

1.1 普通序列化

Serializable接口是一个标记接口，不用实现任何方法。一旦实现了此接口，该类的对象就是可序列化的。

1. 序列化步骤：

• 步骤一：创建一个ObjectOutputStream输出流；

• 步骤二：调用ObjectOutputStream对象的writeObject输出可序列化对象。

  public class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    //我不提供无参构造器
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
  
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
  }
  
  public class WriteObject {
    public static void main(String[] args) {
        try (//创建一个ObjectOutputStream输出流
             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"))) {
            //将对象序列化到文件s
            Person person = new Person("9龙", 23);
            oos.writeObject(person);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
  }
  

1. 反序列化步骤：

• 步骤一：创建一个ObjectInputStream输入流；

• 步骤二：调用ObjectInputStream对象的readObject()得到序列化的对象。

  我们将上面序列化到person.txt的person对象反序列化回来

  public class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    //我不提供无参构造器
    public Person(String name, int age) {
        System.out.println("反序列化，你调用我了吗？");
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
  
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
  }
  
  public class ReadObject {
    public static void main(String[] args) {
        try (//创建一个ObjectInputStream输入流
             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.txt"))) {
            Person brady = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(brady);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
  }
  //输出结果
  //Person{name='9龙', age=23}
  

  waht???? 输出告诉我们，反序列化并不会调用构造方法。反序列的对象是由JVM自己生成的对象，不通过构造方法生成。

1.2 成员是引用的序列化

如果一个可序列化的类的成员不是基本类型，也不是String类型，那这个引用类型也必须是可序列化的；否则，会导致此类不能序列化。

看例子，我们新增一个Teacher类。将Person去掉实现Serializable接口代码。

public class Person{
    //省略相关属性与方法
}
public class Teacher implements Serializable {

    private String name;
    private Person person;

    public Teacher(String name, Person person) {
        this.name = name;
        this.person = person;
    }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("teacher.txt"))) {
            Person person = new Person("路飞", 20);
            Teacher teacher = new Teacher("雷利", person);
            oos.writeObject(teacher);
        }
    }
}

 

我们看到程序直接报错，因为Person类的对象是不可序列化的，这导致了Teacher的对象不可序列化

1.3 同一对象序列化多次的机制

同一对象序列化多次，会将这个对象序列化多次吗？答案是否定的。

public class WriteTeacher {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("teacher.txt"))) {
            Person person = new Person("路飞", 20);
            Teacher t1 = new Teacher("雷利", person);
            Teacher t2 = new Teacher("红发香克斯", person);
            //依次将4个对象写入输入流
            oos.writeObject(t1);
            oos.writeObject(t2);
            oos.writeObject(person);
            oos.writeObject(t2);
        }
    }
}

依次将t1、t2、person、t2对象序列化到文件teacher.txt文件中。

注意：反序列化的顺序与序列化时的顺序一致。

public class ReadTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("teacher.txt"))) {
            Teacher t1 = (Teacher) ois.readObject();
            Teacher t2 = (Teacher) ois.readObject();
            Person p = (Person) ois.readObject();
            Teacher t3 = (Teacher) ois.readObject();
            System.out.println(t1 == t2);
            System.out.println(t1.getPerson() == p);
            System.out.println(t2.getPerson() == p);
            System.out.println(t2 == t3);
            System.out.println(t1.getPerson() == t2.getPerson());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//输出结果
//false
//true
//true
//true
//true

从输出结果可以看出，Java序列化同一对象，并不会将此对象序列化多次得到多个对象。

• Java序列化算法

1. 所有保存到磁盘的对象都有一个序列化编码号

2. 当程序试图序列化一个对象时，会先检查此对象是否已经序列化过，只有此对象从未（在此虚拟机）被序列化过，才会将此对象序列化为字节序列输出。

3. 如果此对象已经序列化过，则直接输出编号即可。

   图示上述序列化过程。

 

1.4 java序列化算法潜在的问题

由于java序利化算法不会重复序列化同一个对象，只会记录已序列化对象的编号。如果序列化一个可变对象（对象内的内容可更改）后，更改了对象内容，再次序列化，并不会再次将此对象转换为字节序列，而只是保存序列化编号。

public class WriteObject {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.txt"));
             ObjectInputStream ios = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.txt"))) {
            //第一次序列化person
            Person person = new Person("9龙", 23);
            oos.writeObject(person);
            System.out.println(person);

            //修改name
            person.setName("海贼王");
            System.out.println(person);
            //第二次序列化person
            oos.writeObject(person);

            //依次反序列化出p1、p2
            Person p1 = (Person) ios.readObject();
            Person p2 = (Person) ios.readObject();
            System.out.println(p1 == p2);
            System.out.println(p1.getName().equals(p2.getName()));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//输出结果
//Person{name='9龙', age=23}
//Person{name='海贼王', age=23}
//true
//true

1.5 可选的自定义序列化

1. 有些时候，我们有这样的需求，某些属性不需要序列化。使用transient关键字选择不需要序列化的字段。

   public class Person implements Serializable {
      //不需要序列化名字与年龄
      private transient String name;
      private transient int age;
      private int height;
      private transient boolean singlehood;
      public Person(String name, int age) {
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
      //省略get,set方法
   }
   
   public class TransientTest {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.txt"));
               ObjectInputStream ios = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.txt"))) {
              Person person = new Person("9龙", 23);
              person.setHeight(185);
              System.out.println(person);
              oos.writeObject(person);
              Person p1 = (Person)ios.readObject();
              System.out.println(p1);
          }
      }
   }
   //输出结果
   //Person{name='9龙', age=23', singlehood=true', height=185cm}
   //Person{name='null', age=0', singlehood=false', height=185cm}
   

   从输出我们看到，使用transient修饰的属性，java序列化时，会忽略掉此字段，所以反序列化出的对象，被transient修饰的属性是默认值。对于引用类型，值是null；基本类型，值是0；boolean类型，值是false。

2. 使用transient虽然简单，但将此属性完全隔离在了序列化之外。java提供了可选的自定义序列化。可以进行控制序列化的方式，或者对序列化数据进行编码加密等。

   private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException；
   private void readObject(java.io.ObjectIutputStream in) throws IOException,ClassNotFoundException;
   private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException;
   

   通过重写writeObject与readObject方法，可以自己选择哪些属性需要序列化， 哪些属性不需要。如果writeObject使用某种规则序列化，则相应的readObject需要相反的规则反序列化，以便能正确反序列化出对象。这里展示对名字进行反转加密。

   public class Person implements Serializable {
      private String name;
      private int age;
      //省略构造方法，get及set方法
   
      private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
          //将名字反转写入二进制流
          out.writeObject(new StringBuffer(this.name).reverse());
          out.writeInt(age);
      }
   
      private void readObject(ObjectInputStream ins) throws IOException,ClassNotFoundException{
          //将读出的字符串反转恢复回来
          this.name = ((StringBuffer)ins.readObject()).reverse().toString();
          this.age = ins.readInt();
      }
   }
   

   当序列化流不完整时，readObjectNoData()方法可以用来正确地初始化反序列化的对象。例如，使用不同类接收反序列化对象，或者序列化流被篡改时，系统都会调用readObjectNoData()方法来初始化反序列化的对象。

3. 更彻底的自定义序列化

   ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;
   ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;

   • writeReplace：在序列化时，会先调用此方法，再调用writeObject方法。此方法可将任意对象代替目标序列化对象

     public class Person implements Serializable {
       private String name;
       private int age;
       //省略构造方法，get及set方法
     
       private Object writeReplace() throws ObjectStreamException {
           ArrayList