Java 序列化和反序列化

一、基本概念

1、序列化和反序列化的定义：

    (1)Java序列化就是指把Java对象转换为字节序列的过程

        Java反序列化就是指把字节序列恢复为Java对象的过程。

   (2)序列化最重要的作用：在传递和保存对象时.保证对象的完整性和可传递性。对象转换为有序字节流,以便在网络上传输或者保存在本地文件中。

       反序列化的最重要的作用：根据字节流中保存的对象状态及描述信息，通过反序列化重建对象。

   总结：核心作用就是对象状态的保存和重建。（整个过程核心点就是字节流中所保存的对象状态及描述信息）

 

2、json/xml的数据传递：

 在数据传输(也可称为网络传输)前，先通过序列化工具类将Java对象序列化为json/xml文件。

在数据传输(也可称为网络传输)后，再将json/xml文件反序列化为对应语言的对象

 

3、序列化优点：

 ①将对象转为字节流存储到硬盘上，当JVM停机的话，字节流还会在硬盘上默默等待，等待下一次JVM的启动，把序列化的对象，通过反序列化为原来的对象，并且序列化的二进制序列能够减少存储空间（永久性保存对象）。

 ②序列化成字节流形式的对象可以进行网络传输(二进制形式)，方便了网络传输。

 ③通过序列化可以在进程间传递对象。

①序列化图示

②反序列化图示

 

二、Java实现序列化和反序列化的过程

   1、实现序列化的必备要求：

       只有实现了Serializable或者Externalizable接口的类的对象才能被序列化为字节序列。（不是则会抛出异常） 

   2、JDK中序列化和反序列化的API：

      ①java.io.ObjectInputStream：对象输入流。

          该类的readObject()方法从输入流中读取字节序列，然后将字节序列反序列化为一个对象并返回。

     ②java.io.ObjectOutputStream：对象输出流。

          该类的writeObject(Object obj)方法将将传入的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写入到目标输出流中进行输出。

 3、实现序列化和反序列化的三种实现：

  ①若Student类仅仅实现了Serializable接口，则可以按照以下方式进行序列化和反序列化。

             ObjectOutputStream采用默认的序列化方式，对Student对象的非transient的实例变量进行序列化。 
             ObjcetInputStream采用默认的反序列化方式，对Student对象的非transient的实例变量进行反序列化。

  ②若Student类仅仅实现了Serializable接口，并且还定义了readObject(ObjectInputStream in)和writeObject(ObjectOutputSteam out)，则采用以下方式进行序列化与反序列化。

           ObjectOutputStream调用Student对象的writeObject(ObjectOutputStream out)的方法进行序列化。 
           ObjectInputStream会调用Student对象的readObject(ObjectInputStream in)的方法进行反序列化。

  ③若Student类实现了Externalnalizable接口，且Student类必须实现readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out)方法，则按照以下方式进行序列化与反序列化。

           ObjectOutputStream调用Student对象的writeExternal(ObjectOutput out))的方法进行序列化。 
           ObjectInputStream会调用Student对象的readExternal(ObjectInput in)的方法进行反序列化。

 

序列化和反序列化代码示例

public class SerializableTest {
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
            //序列化
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("object.out");
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
            Student student1 = new Student("小明", "123456", "26");
            oos.writeObject(student1);
            oos.close();
            //反序列化
            FileInputStream fis = new FileInputStream("object.out");
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
            Student student2 = (Student) ois.readObject();
            System.out.println(student2);
            fis.close();
    }
 
}

public class Student implements Serializable {
                                                                          
    private static final long serialVersionUID = -6060343040263809614L;   
                                                                          
    private String userName;                                              
    private String password;                                              
    private String year;                                                  
                                                                          
    public String getUserName() {                                         
        return userName;                                                  
    }                                                                     
                                                                          
    public String getPassword() {                                         
        return password;                                                  
    }                                                                     
                                                                          
    public void setUserName(String userName) {                            
        this.userName = userName;                                         
    }                                                                     
                                                                          
    public void setPassword(String password) {                            
        this.password = password;                                         
    }                                                                     
                                                                          
    public String getYear() {                                             
        return year;                                                      
    }                                                                     
                                                                          
    public void setYear(String year) {                                    
        this.year = year;                                                 
    }                                                                     
                                                                          
    public Student(String userName, String password, String year) {       
        this.userName = userName;                                         
        this.password = password;                                         
        this.year = year;                                                 
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.userName+ " " +
                this.password + " " +
                this.year;
    }
}

结果输出：

小明 123456 26

 

 

三、序列化和反序列化的注意点：

①序列化时，只对对象的状态进行保存，而不管对象的方法；

②序列化可以继承；

③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；

④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：

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；

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；

⑤声明为static和transient类型的成员数据不能被序列化。因为static代表类的状态，transient代表对象的临时数据。

⑥序列化运行时使用一个称为 serialVersionUID 的版本号与每个可序列化类相关联。简单来说，JAVA序列化的机制是通过判断类的serialVersionUID来验证的版本一致的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID于本地相应实体类的serialVersionUID进行比较。如果相同说明是一致的，可以进行反序列化，否则会出现反序列化版本一致的异常，即是InvalidCastException。

⑦Java有很多基础类已经实现了serializable接口，比如String,Vector等。但是也有一些没有实现serializable接口的；

⑧如果一个对象的成员变量是一个对象，那么这个对象的数据成员也会被保存！这是能用序列化解决深拷贝的重要原因；