Java序列化算法原理

Java序列化算法原理

1、什么是java序列化

Java 序列化 API 提供一种处理对象序列化的标准机制。序列化（Serialization）是指将java对象用一连串字节描述的一个过程；反序列化（deserialization）是一种将这一串字节构建成一个对象的过程。

2、序列化的作用（必要性）

Java中，一切都是对象，在分布式环境中经常需要将对象从这一端网络或设备传递到另一端。Java 序列化机制就是一种解决在网络两端传输数据的问题而产生的协议。下图表示客户端/服务器之间通信，一个对象是从客户端传送到服务器通过序列化的视图。

3、如何序列化一个对象

为序列化一个对象，你需确保对象类实现Serializable接口。Serializable接口没有方法，只要实现了序列化接口，Class 就能被序列化机制处理。

示例代码，需序列化的java对象:

1  import  java.io.Serializable;
2 
3  public   class  TestClassSerial  implements  Serializable  {
4       public   byte  version  =   100 ;
5       public   byte  count  =   0 ;  
6  }

示例代码， 把TestClassSerial对照象 输出成 Byte 流， 存储到 temp.out 文件里：

 1       public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {
 2          FileOutputStream fos  =   null ;
 3          ObjectOutputStream oos  =   null ;
 4           try  {
 5              fos  =   new  FileOutputStream( " c:/temp.out " );
 6              oos  =   new  ObjectOutputStream(fos);
 7              TestClassSerial tcs  =   new  TestClassSerial();
 8              oos.writeObject(tcs);
 9              oos.flush();
10          }
11           finally  {
12               if (oos  !=   null ) {
13                  oos.close();
14              }
15               if (fos  !=   null ) {
16                  fos.close();
17              }
18          }
19      }

示例代码， 从持久的文件中读取 Bytes 重建对象 ：

 1       public   static   void  main1(String args[])  throws  IOException {
 2          FileInputStream fis  =   null ; 
 3          ObjectInputStream oin  =   null ;
 4           try  {
 5              fis  =   new  FileInputStream( " c:/temp.out " );
 6              oin  =   new  ObjectInputStream(fis);
 7              TestClassSerial tcs  =  (TestClassSerial) oin.readObject();
 8              System.out.println( " version= " + tcs.version);
 9          }
10           finally  {
11               if (fis  !=   null ) {
12                  fis.close();
13              }
14               if (oin  !=   null ) {
15                  oin.close();
16              }
17          }
18      }

执行结果为：100.

4、对象的序列化格式

TestClassSerial对象序列化输出的 temp.out 文件，以 16 进制方式显示，内容如下：

AC ED  00   05   73   72   00  0A  53   65   72   69   61  6C  54   65
73   74  A0 0C  34   00  FE B1 DD F9  02   00   02   42   00   05
63  6F  75  6E  74   42   00   07   76   65   72   73   69  6F 6E  78
70   00   64

这些二进制字节就是用来描述序列化以后的TestClassSerial对象的，我们注意到 TestSerial 类中只有两个域：

1  public    byte  version  =   100 ;
2  public   byte  count  =   0 ;

都是 byte 型，理论上存储这两个域只需要 2 个 byte ，但是实际上 temp.out 占据空间为 51bytes ，也就是说除了数据以外，还包括了对序列化对象的其他描述。

5、Java 的序列化算法

序列化算法一般会按步骤做如下事情：

1、将对象实例相关的类的元数据输出；
2、递归地输出类的超类元数据描述直到不再有超类；
3、类元数据完了以后，开始从最顶层的超类开始输出对象实例的实际数据值；
4、从上至下递归输出实例的数据；

更多序例化事例及二进制字节含义参考文档：http://my.oschina.net/god/blog/1291