序列化之Serializable

序列化就是让对象变成字节序列,进行传输和保存;相反地,把字节序列变对象,叫反序列化。

如下:一个类实现了Serializable接口,并写了serialVersionUID,就可正常进行序列化。

public class Source implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 6067841943119850745L;
    
    private String name;
    private String type;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
}

序列化:调用ObjectOutputStream的writeObject方法接口

//要序列化的对象
Source source = new Source();
source.setName("gallery");
source.setType("png");

//保存本地文件路径
File file = new File("sdcard/source");
//创建ObjectOutputStream
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
//调用writeObject (writexxx)
oos.writeObject(source);
//关闭
oos.close();

反序列化:调用ObjectInputStream 的readObject方法接口

//创建ObjectInputStream
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
//调用readObject
Source source1 = (Source) ois.readObject();
//关闭
ois.close();

序列化和反序列化的过程比较简单,Serializable的作用只是一个标记;writeObject方法中会判断是否是是 instanceof Serializable

writeObject(Object obj) -> writeObject0(Object obj, boolean unshared)

    private void writeObject0(Object obj, boolean unshared)
        throws IOException
    {
        ……
            } else if (obj instanceof Serializable) {
                writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
            } else {
                 ……
            }
        } f
    }

writeOrdinaryObject 开始写入

private void writeOrdinaryObject(Object obj,
                                 ObjectStreamClass desc,
                                 boolean unshared)
    throws IOException
{
   ……
        desc.checkSerialize();
        //开始写入的标记TC_OBJECT
        bout.writeByte(TC_OBJECT);
        //写入类的描述符
        writeClassDesc(desc, false);
        ……
       //写入需要序列化的数据
        writeSerialData(obj, desc);
 ……
    }
}

写入类的描述符

writeClassDesc 正常调用到(非动态代理) writeNonProxyDesc

    private void writeClassDesc(ObjectStreamClass desc, boolean unshared)
        throws IOException
    {
        int handle;
        if (desc == null) {
            writeNull();
        }     ……
        else {
            writeNonProxyDesc(desc, unshared);
        }
    }

writeNonProxyDesc

    private void writeNonProxyDesc(ObjectStreamClass desc, boolean unshared)
        throws IOException
    {
        //标记开始写入类描述
        bout.writeByte(TC_CLASSDESC);
        ……
        //真正写入类描述
        desc.writeNonProxy(this);
        ……
        //标记结束写入类描述
        bout.writeByte(TC_ENDBLOCKDATA);
        ……
        //循环写入父类的描述,知道父类为null
        writeClassDesc(desc.getSuperDesc(), false);
    }

writeNonProxy中写入了类名,serialVersionUID,标记,字段类型、字段名等信息
serialVersionUID 是唯一识别码,序列化前后发送变化,则反序列化会失败,如果用户用户赋值,则会调用computeDefaultSUID方法计算,计算过程比较复杂,会被字段方法等影响,如当序列化前后,类的字段方式变化,则自动计算的suid会不一样,导致序列化失败,因此serialVersionUID 需要写上。

    void writeNonProxy(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        out.writeUTF(name);
        out.writeLong(getSerialVersionUID());

        byte flags = 0;
         ……
            flags |= ObjectStreamConstants.SC_SERIALIZABLE;
         ……
        out.writeByte(flags);

        out.writeShort(fields.length);
        for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
            ObjectStreamField f = fields[i];
            out.writeByte(f.getTypeCode());
            out.writeUTF(f.getName());
            if (!f.isPrimitive()) {
                out.writeTypeString(f.getTypeString());
            }
        }
    }

写入需要序列化的数据

    private void writeSerialData(Object obj, ObjectStreamClass desc)
        throws IOException
    {
        //类描述符相关数组,父类排在前面
        ObjectStreamClass.ClassDataSlot[] slots = desc.getClassDataLayout();
        for (int i = 0; i < slots.length; i++) {
            ObjectStreamClass slotDesc = slots[i].desc;
            if (slotDesc.hasWriteObjectMethod()) {
              //如果这个类自己写了writeObject 方法,就走这里
              ……
            } else {
                //这个类没写writeObject 方法,调用默认
                defaultWriteFields(obj, slotDesc);
            }
        }
    }

defaultWriteFields 里面区分了基本数据类型和非基本数据类型,另外static和transient(瞬时状态)修饰的字段不可序列化

private void defaultWriteFields(Object obj, ObjectStreamClass desc)
        throws IOException
    {
        ……
        //获取对象obj的可序列化的基本类型(byte、short、int、long、float、double...)字段值,并将其编组为从偏移量0开始的字节数组buf。
        desc.getPrimFieldValues(obj, primVals);
        bout.write(primVals, 0, primDataSize, false);
        //获取所有可序列化的字段,其中调到getDefaultSerialFields,里面过滤了static和transient修饰的字段(Modifier.STATIC | Modifier.TRANSIENT),也就是static和transient修饰的字段不可序列化
        ObjectStreamField[] fields = desc.getFields(false);
        //返回所表示类的非基本数据类型可序列化字段数组。非基本类型的字段需要再次走writeObject0方法,进一步序列化
        //这个非基本数据类型的字段也必须是可序列化的,也即继承serializable,否则,会导致此类不能序列化
        Object[] objVals = new Object[desc.getNumObjFields()];
        //获取对象obj的可序列化的对象字段值,并将它们存储在从偏移量0开始的数组vals中。
        desc.getObjFieldValues(obj, objVals);
        for (int i = 0; i < objVals.length; i++) {
            ……
            try {
                writeObject0(objVals[i],
                             fields[numPrimFields + i].isUnshared());
            } finally {
                ……
            }
        }
    }

自定义序列化过程

上面分析的过程都是使用了默认的序列化,其实在实现了接口的序列化时,可以有一些自定义的方法

查看ObjectStreamClass中的字段,发现有五个可以自动定义的方法

    /** class-defined writeObject method, or null if none */
    private Method writeObjectMethod;
    /** class-defined readObject method, or null if none */
    private Method readObjectMethod;
    /** class-defined readObjectNoData method, or null if none */
    private Method readObjectNoDataMethod;
    /** class-defined writeReplace method, or null if none */
    private Method writeReplaceMethod;
    /** class-defined readResolve method, or null if none */
    private Method readResolveMethod;

通过查看其反射获取,可以定义出


//getPrivateMethod 是获取私有非静态方法
writeObjectMethod = getPrivateMethod(cl, "writeObject", new Class[] { ObjectOutputStream.class },Void.TYPE);
readObjectMethod = getPrivateMethod(cl, "readObject", new Class[] { ObjectInputStream.class },Void.TYPE);
readObjectNoDataMethod = getPrivateMethod( cl, "readObjectNoData", null, Void.TYPE);

//getInheritableMethod 获取非静态,非抽象,共有和保护类方法可以从父类中查找,私有只能从本类中查找
writeReplaceMethod = getInheritableMethod(cl, "writeReplace", null, Object.class);
readResolveMethod = getInheritableMethod(cl, "readResolve", null, Object.class);

结合源码:
序列化时:先调用writeReplace,再调用writeObject
反序列化时:先调用readObject,为空时调用readObjectNoData,最后调用readResolve

  • 如果一个序列化类中含有writeReplace()方法,那么实际序列化的对象将是作为writeReplace方法返回值的对象
  • 如果一个序列化类中含有writeObject()方法,那么具体序列化的过程就使用writeObject()里的。
  • 如果一个序列化类中含有readObject()方法,那么具体反序列化的过程就使用readObject()里的。
  • 如果一个序列化类中含有readResolve()方法,那么实际反序列化的最终结果就是readResolve返回值的值。
  • 如果一个序列化类中含有readObjectNoData()方法,那么当获取到的序列化结果为空时,就使用该方法返回的值。
    private Object writeReplace() {

    }

    private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException {

    }

    private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException {

    }

    private void readObjectNoData() {

    }

    private Object readResolve() {

    }

可外化接口 Externalizable

public interface Externalizable extends java.io.Serializable {
   // 序列化
    void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
    //反序列化
    void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
}

Externalizable是继承了Serializable的

参考: https://www.cnblogs.com/dgwblog/p/11710814.html

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