Java对象的序列化与反序列化
Java对象的序列化与反序列化
深入理解JAVA序列化
如果你只知道实现 Serializable 接口的对象，可以序列化为本地文件。那你最好再阅读该篇文章，文章对序列化进行了更深一步的讨论。
引言
将Java对象序列化为二进制文件的 Java 序列化技术是 Java 系列技术中一个较为重要的技术点，在大部分情况下，开发人员只需要了解被序列化的类需要实现 Serializable 接口，使用 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 进行对象的读写。然而在有些情况下，光知道这些还远远不够。
一、序列化与反序列化的概念
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Java中，我们可以通过多种方式来创建对象，并且只要对象没有被回收我们都可以复用该对象。但是，我们创建出来的这些Java对象都是存在于JVM的堆内存中的。只有JVM处于运行状态的时候，这些对象才可能存在。一旦JVM停止运行，这些对象的状态也就随之而丢失了。
但是在真实的应用场景中，我们需要将这些对象持久化下来，并且能够在需要的时候把对象重新读取出来。Java的对象序列化可以帮助我们实现该功能。
对象序列化机制（object serialization）是Java语言内建的一种对象持久化方式，通过对象序列化，可以把对象的状态保存为字节数组，并且可以在有需要的时候将这个字节数组通过反序列化的方式再转换成对象。对象序列化可以很容易的在JVM中的活动对象和字节数组（流）之间进行转换。
在Java中，对象的序列化与反序列化被广泛应用到RMI(远程方法调用)及网络传输中。
二、什么情况下需要序列化
1）当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
2）当你想用套接字在网络上传送对象的时候；
3）当你想通过RMI传输对象的时候；
三、相关接口及类
java为了方便开发人员将Java对象进行序列化及反序列化提供了一套方便的API来支持。其中包括以下接口和类：
java.io.Serializable
java.io.Externalizable
ObjectOutput
ObjectInput
ObjectOutputStream
ObjectInputStream
1、当对一个对象实现序列化时，究竟发生了什么？
在没有序列化前，每个保存在堆（Heap）中的对象都有相应的状态（state），即实例变量（instance ariable）比如：
java 代码
Foo myFoo = new Foo();
myFoo .setWidth(37);
myFoo.setHeight(70);
当 通过下面的代码序列化之后，MyFoo对象中的width和Height实例变量的值（37，70）都被保存到foo.ser文件中，这样以后又可以把它 从文件中读出来，重新在堆中创建原来的对象。当然保存时候不仅仅是保存对象的实例变量的值，JVM还要保存一些小量信息，比如类的类型等以便恢复原来的对象。
java 代码
FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");
ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);
os.writeObject(myFoo);
Serializable 接口
类通过实现 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。 (该接口并没有方法和字段，为什么只有实现了该接口的类的对象才能被序列化呢？)
当试图对一个对象进行序列化的时候，如果遇到不支持 Serializable 接口的对象。在此情况下，将抛出NotSerializableException。
如果要序列化的类有父类，要想同时将在父类中定义过的变量持久化下来，那么父类也应该集成java.io.Serializable接口。
Externalizable接口
除了Serializable 之外，java中还提供了另一个序列化接口Externalizable
Externalizable继承了Serializable，该接口中定义了两个抽象方法：writeExternal()与readExternal()。当使用Externalizable接口来进行序列化与反序列化的时候需要开发人员重写writeExternal()与readExternal()方法。由于上面的代码中，并没有在这两个方法中定义序列化实现细节，所以输出的内容为空。还有一点值得注意：在使用Externalizable进行序列化的时候，在读取对象时，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。所以，实现Externalizable接口的类必须要提供一个public的无参的构造器
ObjectOutput和ObjectInput 接口
ObjectInput接口 扩展自 DataInput 接口以包含对象的读操作。
DataInput 接口用于从二进制流中读取字节，并根据所有 Java 基本类型数据进行重构。同时还提供根据 UTF-8 修改版格式的数据重构 String 的工具。
对于此接口中的所有数据读取例程来说，如果在读取所需字节数之前已经到达文件末尾 (end of file)，则将抛出 EOFException（IOException 的一种）。如果因为到达文件末尾以外的其他原因无法读取字节，则将抛出 IOException 而不是 EOFException。尤其是，在输入流已关闭的情况下，将抛出 IOException。
ObjectOutput 扩展 DataOutput 接口以包含对象的写入操作。
DataOutput 接口用于将数据从任意 Java 基本类型转换为一系列字节，并将这些字节写入二进制流。同时还提供了一个将 String 转换成 UTF-8 修改版格式并写入所得到的系列字节的工具。
对于此接口中写入字节的所有方法，如果由于某种原因无法写入某个字节，则抛出 IOException。
ObjectOutputStream类和ObjectInputStream类
通过前面的代码片段中我们也能知道，我们一般使用ObjectOutputStream的writeObject方法把一个对象进行持久化。再使用ObjectInputStream的readObject从持久化存储中把对象读取出来。
更多关于ObjectInputStream和ObjectOutputStream的相关知识欢迎阅读我的另外两篇博文：深入分析Java的序列化与反序列化、单例与序列化的那些事儿
Transient 关键字
Transient 关键字的作用是控制变量的序列化，在变量声明前加上该关键字，可以阻止该变量被序列化到文件中，在被反序列化后，transient 变量的值被设为初始值，如 int 型的是 0，对象型的是 null。关于Transient 关键字的拓展知识欢迎阅读深入分析Java的序列化与反序列化
序列化ID
虚拟机是否允许反序列化，不仅取决于类路径和功能代码是否一致，一个非常重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致（就是 private static final long serialVersionUID)
序列化 ID 在 Eclipse 下提供了两种生成策略，一个是固定的 1L，一个是随机生成一个不重复的 long 类型数据（实际上是使用 JDK 工具生成），在这里有一个建议，如果没有特殊需求，就是用默认的 1L 就可以，这样可以确保代码一致时反序列化成功。那么随机生成的序列化 ID 有什么作用呢，有些时候，通过改变序列化 ID 可以用来限制某些用户的使用。
四、相关注意事项
a）序列化时，只对对象的状态进行保存，而不管对象的方法；
b）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；
c）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；
d）并非所有的对象都可以序列化，,至于为什么不可以，有很多原因了,比如：
1.安全方面的原因，比如一个对象拥有private，public等field，对于一个要传输的对象，
比如写到文件，或者进行rmi传输 等等，在序列化进行传输的过程中，这个对象的private等域是不受保护 的。
2. 资源分配方面的原因，比如socket，thread类，如果可以序列化，进行传输或者保存，
也无法对他们进行重新的资源分 配，而且，也是没有必要这样实现。也无法对他们进行重新的资源分配
而且，也是没有必要这样实现。