Java序列化研究--基本概念

当两个进程在进行远程通信时,彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据,都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

  把Java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Java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。

一. JDK类库中的序列化API
  java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流,它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化,把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
  java.io.ObjectInputStream代表对象输入流,它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列,再把它们反序列化为一个对象,并将其返回。
  只有实现了SerializableExternalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自Serializable接口,实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为,而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式

  对象序列化包括如下步骤:
  1创建一个对象输出流,它可以包装一个其他类型的目标输出流,如文件输出流;
  2通过对象输出流的writeObject()方法写对象。
  对象反序列化的步骤如下:
  1创建一个对象输入流,它可以包装一个其他类型的源输入流,如文件输入流;
  2通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

做一下例子来讲述,用logInfo对象实现序列化接口

import java.util.Date;



public class LoggingInfo implements java.io.Serializable 

{ 

    private Date loggingDate = new Date(); 

    private String uid; 

    private  String pwd; 

    

    LoggingInfo(String user, String password) 

    { 

        uid = user; 

        pwd = password; 

    } 

    public String toString() 

    { 

        String password=null; 

        if(pwd == null) 

        { 

        password = "not set"; 

        } 

        else 

        { 

            password = pwd; 

        } 

        return "logon info:  " + "user: " + uid +  " logging date : " + loggingDate.toString() + 

            " password: " + password; 

    } 

}

调用这个类时对其进行序列化与反序列化操作

public class testLog {



    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub

        LoggingInfo logInfo = new LoggingInfo("MIKE", "美女"); 

        System.out.println(logInfo.toString()); 

        try 

        { 

            ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("logInfo.out"));

            o.writeObject(logInfo); 

            o.close(); 

        } 

        catch(Exception e) {}

        //To read the object back, we can write 

        try 

        { 

            ObjectInputStream in =new ObjectInputStream(new FileInputStream("logInfo.out")); 

            LoggingInfo logInfo1 = (LoggingInfo)in.readObject(); 

            System.out.println(logInfo1.toString()); 

        } 

        catch(Exception e) {//deal with exception}

    }

}

}

执行后,输出结果

logon info:  user: MIKE logging date : Thu Jan 10 23:03:14 CST 2013 password: 美女

logon info:  user: MIKE logging date : Thu Jan 10 23:03:14 CST 2013 password: 美女

同时,磁盘上形成文件logInfo.out。

  二.实现Serializable接口

  ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下,ObjectOutputStream按照默认方式序列化,这种序列化方式仅仅对对象的非transient的实例变量进行序列化,而不会序列化对象的transient的实例变量,也不会序列化静态变量。
  

 如果用户希望控制类的序列化方式,可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;


  当ObjectOutputStream对一个Customer对象进行序列化时,如果该对象具有writeObject()方法,那么就会执行这一方法,否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中,可以先调用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法,使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况,不过这次是defaultReadObject()方法。

  有些对象中包含一些敏感信息,这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化,那么它们的序列化数据在网络上传输时,可能会被不法份子窃取。对于这类信息,可以对它们进行加密后再序列化,在反序列化时则需要解密,再恢复为原来的信息。

  默认的序列化方式会序列化整个对象图,这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂,递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间,它的内部数据结构为双向列表。

  在应用时,如果对某些成员变量都改为transient类型,将节省空间和时间,提高序列化的性能。

  三.实现Externalizable接口

  Externalizable接口继承自Serializable接口,如果一个类实现了Externalizable接口,那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法:

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException


  前者负责序列化操作,后者负责反序列化操作。

  在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时,会先调用类的不带参数的构造方法,这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除,或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别,会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

  四.可序列化类的不同版本的序列化兼容性

  凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:

private static final long serialVersionUID;


  以上serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改,再重新编译,新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。
类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现,对于同一个类,用不同的Java编译器编译,有可能会导致不同的serialVersionUID,也有可能相同。为了提高哦啊serialVersionUID的独立性和确定性,强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID,为它赋予明确的值。显式地定义serialVersionUID有两种用途:

  1) 在某些场合,希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID;

  2) 在某些场合,不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。

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