• 序列化和反序列化


    一、序列化和反序列化的概念

     

      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。

      在很多应用中,需要对某些对象进行序列化,让它们离开内存空间,长期保存到物理硬盘。比如最常见的是Web服务器中的Session对象,当有 10万用户并发访问,就有可能出现10万个Session对象,内存可能吃不消,于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中,等要用了,再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。

      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。

    二、JDK类库中的序列化API

      java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流,它的writeObject(Object obj)方法可以把指定obj对象进行序列化,把得到的字节序列写入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Serializable和Externalizable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 。
      对象序列化的步骤如下:
      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。

    对象序列化和反序列范例:

      定义一个Person类,实现Serializable接口

     

    import lombok.Getter;
    import lombok.Setter;
    
    import java.io.Serializable;
    
    /**
     * <p>ClassName: Person<p>
     * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
     * @author xudp
     * @version 1.0 V
     * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
     */
    @Getter
    @Setter
    public class Person implements Serializable {
    
        /**
         * 序列化ID
         */
        private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
    
        private int age;
    
        private String name;
    
        private String sex;
    
    }
     

     

     

    序列化和反序列化Person类对象

     

    package com.zx.service.BeanValidation;
    
    import java.io.*;
    import java.text.MessageFormat;
    
    /**
     * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
     * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p>
     *
     * @author zx
     * @version 1.0 V
     * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
     */
    public class TestObjSerializeAndDeserialize {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            SerializePerson();//序列化Person对象  
            Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
            System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
                    p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
        }
    
        /**
         * MethodName: SerializePerson
         * Description: 序列化Person对象
         *
         * @throws IOException
         * @author zx
         */
        private static void SerializePerson() throws IOException {
            Person person = new Person();
            person.setName("gacl");
            person.setAge(25);
            person.setSex("男");
            // ObjectOutputStream 对象输出流,将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中,完成对Person对象的序列化操作  
            ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                    new File("E:/person.txt")));
            oo.writeObject(person);
            System.out.println("Person对象序列化成功!");
            oo.close();
        }
    
        /**
         * MethodName: DeserializePerson
         * Description: 反序列Perons对象
         *
         * @return Person
         * @throws Exception
         * @author zx
         */
        private static Person DeserializePerson() throws Exception {
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                    new File("E:/Person.txt")));
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println("Person对象反序列化成功!");
            return person;
        }
    
    }
     

     

     代码运行结果如下:

     

     

     

    序列化Person成功后在E盘生成了一个person.txt文件,而反序列化Person是读取E盘的person.txt后生成了一个Person对象

     三、serialVersionUID的作用

      s​e​r​i​a​l​V​e​r​s​i​o​n​U​I​D​:​ ​字​面​意​思​上​是​序​列​化​的​版​本​号​,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
     

     

    实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID,那么就会出现如下的警告提示(在idea中打开serialVersionUID检测的情况下才会有该警告提示,打开的方法:Preferences -> Inspections -> Serialization issues -> Serialization class without 'serialVersionUID' 打上勾):



     

      

    用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框,如下图所示:



     

      

    serialVersionUID有两种生成方式:

       采用这种方式生成的serialVersionUID是1L,例如:

    1 private static final long serialVersionUID = 1L;

     

      采用这种方式生成的serialVersionUID是根据类名,接口名,方法和属性等来生成的,例如:

    1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

     

    添加了之后就不会出现那个警告提示了,如下所示:

     

    扯了那么多,那么serialVersionUID(序列化版本号)到底有什么用呢,我们用如下的例子来说明一下serialVersionUID的作用,看下面的代码:

    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.io.Serializable;
    
    public class TestSerialversionUID {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
            Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
            System.out.println(customer);
        }
    
        /**
         * MethodName: SerializeCustomer 
         * Description: 序列化Customer对象
         * @author xudp
         * @throws FileNotFoundException
         * @throws IOException
         */
        private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
                IOException {
            Customer customer = new Customer("gacl",25);
            // ObjectOutputStream 对象输出流
            ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                    new File("E:/Customer.txt")));
            oo.writeObject(customer);
            System.out.println("Customer对象序列化成功!");
            oo.close();
        }
    
        /**
         * MethodName: DeserializeCustomer 
         * Description: 反序列Customer对象
         * @author xudp
         * @return
         * @throws Exception
         * @throws IOException
         */
        private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                    new File("E:/Customer.txt")));
            Customer customer = (Customer) ois.readObject();
            System.out.println("Customer对象反序列化成功!");
            return customer;
        }
    }
    
    /**
     * <p>ClassName: Customer<p>
     * <p>Description: Customer实现了Serializable接口,可以被序列化<p>
     * @author xudp
     * @version 1.0 V
     * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
     */
    class Customer implements Serializable {
        //Customer类中没有定义serialVersionUID
        private String name;
        private int age;
    
        public Customer(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        /*
         * @MethodName toString
         * @Description 重写Object类的toString()方法
         * @author xudp
         * @return string
         * @see java.lang.Object#toString()
         */
        @Override
        public String toString() {
            return "name=" + name + ", age=" + age;
        }
    }

     运行结果:

     

     

     

    序列化和反序列化都成功了。

    下面我们修改一下Customer类,添加多一个sex属性,如下:

    class Customer implements Serializable {
        //Customer类中没有定义serialVersionUID
        private String name;
        private int age;
    
        //新添加的sex属性
        private String sex;
        
        public Customer(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        public Customer(String name, int age,String sex) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.sex = sex;
        }
    
        /*
         * @MethodName toString
         * @Description 重写Object类的toString()方法
         * @author xudp
         * @return string
         * @see java.lang.Object#toString()
         */
        @Override
        public String toString() {
            return "name=" + name + ", age=" + age;
        }
    }

     然后执行反序列操作,此时就会抛出如下的异常信息:

     

    Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: com.zx.service.BeanValidation.Customer; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -8524133480464756614, local class serialVersionUID = -2148952916854051496

    at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:616)

    at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1630)

    at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1521)

    at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:1781)

    at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1353)

    at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:373)

    at com.zx.service.BeanValidation.TestSerialversionUID.DeserializeCustomer(TestSerialversionUID.java:49)

    at com.zx.service.BeanValidation.TestSerialversionUID.main(TestSerialversionUID.java:16)

     

     

      意思就是说,文件流中的class和classpath中的class,也就是修改过后的class,不兼容了,处于安全机制考虑,程序抛出了错误,并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢?应该怎么办?那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中,没有指定Customer类的serialVersionUID的,那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法,类似于指纹算法,只要这个文件多一个空格,得到的UID就会截然不同的,可以保证在这么多类中,这个编号是唯一的。所以,添加了一个字段后,由于没有显式指定 serialVersionUID,编译器又为我们生成了一个UID,当然和前面保存在文件中的那个不会一样了,于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此,只要我们自己指定了serialVersionUID,就可以在序列化后,去添加一个字段,或者方法,而不会影响到后期的还原,还原后的对象照样可以使用,而且还多了方法或者属性可以用。

      下面继续修改Customer类,给Customer指定一个serialVersionUID,修改后的代码如下:

    class Customer implements Serializable {
        /**
         * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
         */
        private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
        private String name;
        private int age;
    
        //新添加的sex属性
        //private String sex;
        
        public Customer(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        /*public Customer(String name, int age,String sex) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.sex = sex;
        }*/
    
        /*
         * @MethodName toString
         * @Description 重写Object类的toString()方法
         * @author xudp
         * @return string
         * @see java.lang.Object#toString()
         */
        @Override
        public String toString() {
            return "name=" + name + ", age=" + age;
        }
    }

    重新执行序列化操作,将Customer对象序列化到本地硬盘的Customer.txt文件存储,然后修改Customer类,添加sex属性,修改后的Customer类代码如下:

    class Customer implements Serializable {
        /**
         * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
         */
        private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
        private String name;
        private int age;
    
        //新添加的sex属性
        private String sex;
        
        public Customer(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        public Customer(String name, int age,String sex) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.sex = sex;
        }
    
        /*
         * @MethodName toString
         * @Description 重写Object类的toString()方法
         * @author xudp
         * @return string
         * @see java.lang.Object#toString()
         */
        @Override
        public String toString() {
            return "name=" + name + ", age=" + age;
        }
    }

     执行反序列操作,这次就可以反序列成功了,如下所示:

     

      

    四、serialVersionUID的取值

      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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