Java对象序列化机制摘录
今天在学习中，看到一句话“领域对象一般要实现Serializable”接口，以便可以序列化，于是就产生了疑问，序列化是什么？它有什么作用？它是如何使用？
带着疑问，goole了一番，并查阅了一些资料。下面是我的整理，记录下来以便自己翻阅复习。
对象为什么需要序列化？
Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象（只要不被GC回收，就可以通过引用指向复用内存中的对象），但一般情况下，只有当JVM处于运行时，这些对象才能存在，即内存中的对象的生命周期不会比JVM的生命周期长。但如实际应用中，可能要求把指定的对象永久保存起来（持久化），使得对象可以脱离程序的运行而独立存在，在将来重新读取被保存的对象。而“对象序列化机制”，正是就是为了满足以上需求而设计出来的。【参考深入理解Java对象序列化】
对象序列化概述
对象序列化的目的是将对象保存到磁盘中，或允许在网路中直接传输对象。对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久化地保存在磁盘上，通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。其他程序一但获得了这种二进制流（无论从磁盘中获取，还是通过网络获取的），都可以将这种二进制流回复成原来的Java对象。必须要注意的是，在还原Java对象时，必须确保读取程序的CLASSPATH中包含有该对象对应的Java类，否则会爬出ClassNotFoundException。【参考深入理解Java对象序列化，《疯狂Java讲义 第二版》】
Java对象序列化的实现
如果需要让某个对象可以支持序列化机制，必须让它的类是可序列化的（serializeable），要让某个类是可序列化的，只需实现Serializable接口即可。该接口没有任何方法和属性，它只是为了标识实现接口的类是支持序列化功能的。
还可以通过实现Externalizable接口来实现对象的序列化，这是一个实现自定义序列化的接口。【《疯狂Java讲义 第二版》】
以下关于实例化知识点的介绍原文引用“深入理解Java对象序列化”这篇文章的，个人觉得原文写的不错，有兴趣可以去看看。
在Java中，只要一个类实现了java.io.Serializable接口，那么它就可以被序列化。此处将创建一个可序列化的类Person，本文中的所有示例将围绕着该类或其修改版。
Gender类，是一个枚举类型，表示性别
public enum Gender {
MALE, FEMALE
} 如果熟悉Java枚举类型的话，应该知道每个枚举类型都会默认继承类java.lang.Enum，而该类实现了Serializable接口，所以枚举类型对象都是默认可以被序列化的。
Person类，实现了Serializable接口，它包含三个字段：name，String类型；age，Integer类型；gender，Gender类型。另外，还重写该类的toString()方法，以方便打印Person实例中的内容。
public class Person implements Serializable {
private String name = null;
private Integer age = null;
private Gender gender = null;
public Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
public Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public Gender getGender() {
return gender;
}
public void setGender(Gender gender) {
this.gender = gender;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + name + ", " + age + ", " + gender + "]";
}
}SimpleSerial，是一个简单的序列化程序，它先将一个Person对象保存到文件person.out中，然后再从该文件中读出被存储的Person对象，并打印该对象。
public class SimpleSerial {
public static void main(String[] args) throws Exception {
File file = new File("person.out");
ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
Person person = new Person("John", 101, Gender.MALE);
oout.writeObject(person);
oout.close();
ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
Object newPerson = oin.readObject(); // 没有强制转换到Person类型
oin.close();
System.out.println(newPerson);
}
} arg constructor
[John, 31, MALE] 此时必须注意的是，当重新读取被保存的Person对象时，并没有调用Person的任何构造器，看起来就像是直接使用字节将Person对象还原出来的。
当Person对象被保存到person.out文件中之后，我们可以在其它地方去读取该文件以还原对象，但必须确保该读取程序的CLASSPATH中包含有Person.class(哪怕在读取Person对象时并没有显示地使用Person类，如上例所示)，否则会抛出ClassNotFoundException。
3. Serializable的作用
为什么一个类实现了Serializable接口，它就可以被序列化呢？在上节的示例中，使用ObjectOutputStream来持久化对象，在该类中有如下代码：
private void writeObject0(Object obj, boolean unshared) throws IOException {
...
if (obj instanceof String) {
writeString((String) obj, unshared);
} else if (cl.isArray()) {
writeArray(obj, desc, unshared);
} else if (obj instanceof Enum) {
writeEnum((Enum) obj, desc, unshared);
} else if (obj instanceof Serializable) {
writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
} else {
if (extendedDebugInfo) {
throw new NotSerializableException(cl.getName() + "\n"
+ debugInfoStack.toString());
} else {
throw new NotSerializableException(cl.getName());
}
}
...
} 从上述代码可知，如果被写对象的类型是String，或数组，或Enum，或Serializable，那么就可以对该对象进行序列化，否则将抛出NotSerializableException。
4. 默认序列化机制
如果仅仅只是让某个类实现Serializable接口，而没有其它任何处理的话，则就是使用默认序列化机制。使用默认机制，在序列化对象时，不仅会序列化当前对象本身，还会对该对象引用的其它对象也进行序列化，同样地，这些其它对象引用的另外对象也将被序列化，以此类推。所以，如果一个对象包含的成员变量是容器类对象，而这些容器所含有的元素也是容器类对象，那么这个序列化的过程就会较复杂，开销也较大。
5. 影响序列化
在现实应用中，有些时候不能使用默认序列化机制。比如，希望在序列化过程中忽略掉敏感数据，或者简化序列化过程。下面将介绍若干影响序列化的方法。
5.1 transient关键字
当某个字段被声明为transient后，默认序列化机制就会忽略该字段。此处将Person类中的age字段声明为transient，如下所示，
public class Person implements Serializable {
...
transient private Integer age = null;
...
}arg constructor
[John, null, MALE]5.2 writeObject()方法与readObject()方法
对于上述已被声明为transitive的字段age，除了将transitive关键字去掉之外，是否还有其它方法能使它再次可被序列化？方法之一就是在Person类中添加两个方法：writeObject()与readObject()，如下所示：
public class Person implements Serializable {
...
transient private Integer age = null;
...
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
} 在writeObject()方法中会先调用ObjectOutputStream中的defaultWriteObject()方法，该方法会执行默认的序列化机制，如5.1节所述，此时会忽略掉age字段。然后再调用writeInt()方法显示地将age字段写入到ObjectOutputStream中。readObject()的作用则是针对对象的读取，其原理与writeObject()方法相同。再次执行SimpleSerial应用程序，则又会有如下输出：
arg constructor
[John, 31, MALE] 5.3 Externalizable接口
无论是使用transient关键字，还是使用writeObject()和readObject()方法，其实都是基于Serializable接口的序列化。JDK中提供了另一个序列化接口--Externalizable，使用该接口之后，之前基于Serializable接口的序列化机制就将失效。此时将Person类作如下修改，
public class Person implements Externalizable {
private String name = null;
transient private Integer age = null;
private Gender gender = null;
public Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
public Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
}
...
} arg constructor
none-arg constructor
[null, null, null]从该结果，一方面，可以看出Person对象中任何一个字段都没有被序列化。另一方面，如果细心的话，还可以发现这此次序列化过程调用了Person类的无参构造器。
Externalizable继承于Serializable，当使用该接口时，序列化的细节需要由程序员去完成。如上所示的代码，由于writeExternal()与readExternal()方法未作任何处理，那么该序列化行为将不会保存/读取任何一个字段。这也就是为什么输出结果中所有字段的值均为空。
另外，使用Externalizable进行序列化时，当读取对象时，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。这就是为什么在此次序列化过程中Person类的无参构造器会被调用。由于这个原因，实现Externalizable接口的类必须要提供一个无参的构造器，且它的访问权限为public。
对上述Person类进行进一步的修改，使其能够对name与age字段进行序列化，但忽略掉gender字段，如下代码所示：
public class Person implements Externalizable {
private String name = null;
transient private Integer age = null;
private Gender gender = null;
public Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
public Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
out.writeObject(name);
out.writeInt(age);
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
name = (String) in.readObject();
age = in.readInt();
}
...
}arg constructor
none-arg constructor
[John, 31, null]5.4 readResolve()方法
当我们使用Singleton模式时，应该是期望某个类的实例应该是唯一的，但如果该类是可序列化的，那么情况可能略有不同。此时对第2节使用的Person类进行修改，使其实现Singleton模式，如下所示：
public class Person implements Serializable {
private static class InstanceHolder {
private static final Person instatnce = new Person("John", 31, Gender.MALE);
}
public static Person getInstance() {
return InstanceHolder.instatnce;
}
private String name = null;
private Integer age = null;
private Gender gender = null;
private Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
private Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
...
} public class SimpleSerial {
public static void main(String[] args) throws Exception {
File file = new File("person.out");
ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
oout.writeObject(Person.getInstance()); // 保存单例对象
oout.close();
ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
Object newPerson = oin.readObject();
oin.close();
System.out.println(newPerson);
System.out.println(Person.getInstance() == newPerson); // 将获取的对象与Person类中的单例对象进行相等性比较
}
} arg constructor
[John, 31, MALE]
false public class Person implements Serializable {
private static class InstanceHolder {
private static final Person instatnce = new Person("John", 31, Gender.MALE);
}
public static Person getInstance() {
return InstanceHolder.instatnce;
}
private String name = null;
private Integer age = null;
private Gender gender = null;
private Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
private Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
return InstanceHolder.instatnce;
}
...
}arg constructor
[John, 31, MALE]
true 无论是实现Serializable接口，或是Externalizable接口，当从I/O流中读取对象时，readResolve()方法都会被调用到。实际上就是用readResolve()中返回的对象直接替换在反序列化过程中创建的对象。
原文链接：http://www.blogjava.net/jiangshachina/archive/2012/02/13/369898.html
版本问题（简单记录一下，详细的就Google吧）
在进行反序列化Java对象时必须提供该对象的class文件，但随着项目的升级，系统的class文件也会升级，如何保证两个class文件的兼容性成为一个问题。
Java序列化机制允许为序列化类提供一个private static final 的serialVersionUID属性值，该属性值用于标识该Java类的序列化版本，只要它的serialVersionUID属性值保持不变，序列化机制也会把它们当成同一个序列化版本。【参考《疯狂Java讲义》】
实际开发中的应用
所有可能在网路上传输的对象的类都应该是可序列化的，否则程序将会出现异常。比如RMI（Remote Method Invoke，即远程方法调用，是Java EE的基础）过程中的参数和返回值；所有需要保存到磁盘里的对象的类都必须可序列化。比如Web应用中需要保存到HttpSession或ServletContext属性的Java对象。
因为序列化是RMI过程的参数和返回值都必须实现的机制，而RMI又是Java EE技术的基础；所有分布式应用常常需要跨平台、跨网络，因此要求所有传递的参数、返回值必须实现序列化。因此序列化机制是Java EE平台的基础。通常建议：程序创建的每个JavaBean类都实现Serializable。【参考《疯狂Java讲义》】
下面是摘抄自java实体类实现序列化的意义，其中提到在Web开发中的Session持久化的问题
一、序列化的意义
客户端访问了某个能开启会话功能的资源， web服务器就会创建一个与该客户端对应的HttpSession对象，每个HttpSession对象都要站用一定的内存空间。如果在某一时间段内访问站点的用户很多，web服务器内存中就会积累大量的HttpSession对象，消耗大量的服务器内存，即使用户已经离开或者关闭了浏览器，web服务器仍要保留与之对应的HttpSession对象，在他们超时之前，一直占用web服务器内存资源。
web服务器通常将那些暂时不活动但未超时的HttpSession对象转移到文件系统或数据库中保存，服务器要使用他们时再将他们从文件系统或数据库中装载入内存，这种技术称为Session的持久化。
将HttpSession对象保存到文件系统或数据库中，需要采用序列化的方式将HttpSession对象中的每个属性对象保存到文件系统或数据库中；将HttpSession对象从文件系统或数据库中装载如内存时，需要采用反序列化的方式，恢复HttpSession对象中的每个属性对象。所以存储在HttpSession对象中的每个属性对象必须实现Serializable接口
Session的持久化的作用：
1.提高服务器内存的利用率，保证那些暂停活动的客户端在会话超时之前继续原来的会话
2，在多台web服务器协同对外提供服务的集群系统中，使用Session的持久化技术，某台服务器可以将其中发生改变的Session对象复制给其他服务器。保证了在某台服务器停止工作后可以由其他服务器来接替它与客户端的会话
3，在一个web应用程序重启时，服务器也会持久化该应用程序中所有HttpSession对象，保证客户端的会话活动仍可以继续。
Tomcat使用Session Manager 类来管理Session的持久化，他提供了两个SessionManager类
org.apache.catalina.session.StandardManager
org.apache.catalina.session.PersistentManager
StandardManager是tomcat默认使用的，在web应用程序关闭时，对内存中的所有HttpSession对象进行持久化，把他们保存到文件系统中。默认的存储文件为
PersistentManager比StandardManager更为灵活，只要某个设备提供了实现org.apache.catalina.Store接口的驱动类，PersistentManager就可以将HttpSession对象保存到该设备