Java笔记之序列化

序列化

序列化是指把一个Java对象变成二进制内容，本质上就是一个byte[]数组。
为什么要把Java对象序列化呢？因为序列化后可以把byte[]保存到文件中，或者把byte[]通过网络传输到远程，这样，就相当于把Java对象存储到文件或者通过网络传输出去了。
有序列化，就有反序列化，即把一个二进制内容（也就是byte[]数组）变回Java对象。有了反序列化，保存到文件中的byte[]数组又可以“变回”Java对象，或者从网络上读取byte[]并把它“变回”Java对象。
我们来看看如何把一个Java对象序列化。
一个Java对象要能序列化，必须实现一个特殊的java.io.Serializable接口，它的定义如下：

public interface Serializable {
}

Serializable接口没有定义任何方法，它是一个空接口。这样的空接口称为“标记接口”，实现了标记接口的类仅仅是给自身贴了个“标记”，并没有增加任何方法。

把一个Java对象变为byte[]数组，需要使用ObjectOutputStream。它负责把一个Java对象写入一个字节流。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try (ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(buffer = new ByteArrayOutputStream())) {
            // 写入int:
            output.write(12345);
            // 写入String:
            output.write("Hello");
        }
        System.out.println(Arrays.toString(buffer.toByteArray()));
    }
}

ObjectOutputStream既可以写入基本类型，如int，boolean，也可以写入String，还可以写入实现了Serializable接口的Object。因为写入Object时需要大量的类型信息，所以写入的内容很大。

反序列化

和ObjectOutputStream相反，ObjectInputStream负责从一个字节流读取Java对象.
基本类型和String类型外，调用readObject()可以直接返回一个Object对象。要把它变成一个特定类型，必须强制转型。
readObject()可能抛出的异常有：

ClassNotFoundException：没有找到对应的Class；
InvalidClassException：Class不匹配。

对于ClassNotFoundException，这种情况常见于一台电脑上的Java程序把一个Java对象传给另一台电脑时：

例如，Person对象序列化以后，通过网络传给另一台电脑上的另一个Java程序，但是这台电脑的Java程序并没有定义Person类，所以无法反序列化。

对于InvalidClassException，这种情况常见于序列化的Person对象定义了一个int类型的age字段，但是反序列化时，Person类定义的age字段被改成了long类型，所以导致class不兼容。
为了避免这种class定义变动导致的不兼容，Java的序列化允许class定义一个特殊的serialVersionUID静态变量，用于标识Java类的序列化“版本”，通常可以由IDE自动生成。如果增加或修改了字段，可以改变serialVersionUID的值，这样就能自动阻止不匹配的class版本：

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1000000000000000000000L;
}

要特别注意反序列化的几个重要特点：
反序列化时，由JVM直接构造出Java对象，不调用构造方法，构造方法内部的代码，在反序列化时根本不会执行。

安全性

因为Java的序列化机制可以导致一个实例能直接从byte[]数组创建，而不经过构造方法，因此，它存在一定的安全隐患。一个精心构造的byte[]数组被反序列化后可以执行特定的Java代码，从而导致严重的安全漏洞。