- 序列化: 将数据结构或对象转换成二进制字节流的过程
- 反序列化:将在序列化过程中所生成的二进制字节流转换成数据结构或者对象的过程
对于 Java 这种面向对象编程语言来说,我们序列化的都是对象(Object)也就是实例化后的类(Class),但是在 C++这种半面向对象的语言中,struct(结构体)定义的是数据结构类型,而 class 对应的是对象类型
:序列化的主要目的是通过网络传输对象或者说是将对象存储到文件系统、数据库、内存中。
Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化,怎么办?
对于不想进行序列化的变量,使用 transient
关键字修饰。
transient
关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient
修饰的变量值不会被持久化和恢复。
关于 transient
还有几点注意:
transient
只能修饰变量,不能修饰类和方法。transient
修饰的变量,在反序列化后变量值将会被置成类型的默认值。例如,如果是修饰int
类型,那么反序列后结果就是0
。static
变量因为不属于任何对象(Object),所以无论有没有transient
关键字修饰,均不会被序列化。
i/o
I/O(Input/Outpu) 即输入/输出 。
从计算机结构的视角来看的话, I/O 描述了计算机系统与外部设备之间通信的过程。
从应用程序的视角来看的话,我们的应用程序对操作系统的内核发起 IO 调用(系统调用),操作系统负责的内核执行具体的 IO 操作。也就是说,我们的应用程序实际上只是发起了 IO 操作的调用而已,具体 IO 的执行是由操作系统的内核来完成的。
当应用程序发起 I/O 调用后,会经历两个步骤:
- 内核等待 I/O 设备准备好数据
- 内核将数据从内核空间拷贝到用户空间。
IO 模型
UNIX 系统下, IO 模型一共有 5 种: 同步阻塞 I/O、同步非阻塞 I/O、I/O 多路复用、信号驱动 I/O 和异步 I/O。
Java 中 3 种常见 IO 模型
同步阻塞 IO 模型 BIO
同步阻塞 IO 模型中,应用程序发起 read 调用后,会一直阻塞,直到内核把数据拷贝到用户空间。在客户端连接数量不高的情况下,是没问题的。但是,当面对十万甚至百万级连接的时候,传统的 BIO 模型是无能为力的
同步非阻塞 I/O NIO
Java 中的 NIO ,有一个非常重要的选择器 ( Selector ) 的概念,也可以被称为 多路复用器。通过它,只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后,才会为其服务
同步阻塞 IO 模型,同步非阻塞 IO 模型确实有了很大改进。通过轮询操作,避免了一直阻塞 应用程序不断进行 I/O 系统调用轮询数据是否已经准备好的过程是十分消耗 CPU 资源的。这个时候,I/O 多路复用模型 就上场
IO 多路复用模型
IO 多路复用模型中,线程首先发起 select 调用,询问内核数据是否准备就绪,等内核把数据准备好了,用户线程再发起 read 调用。read 调用的过程(数据从内核空间 -> 用户空间)还是阻塞的。
目前支持 IO 多路复用的系统调用,有 select,epoll 等等。select 系统调用,目前几乎在所有的操作系统上都有支持。
- select 调用 :内核提供的系统调用,它支持一次查询多个系统调用的可用状态。几乎所有的操作系统都支持。
- epoll 调用 :linux 2.6 内核,属于 select 调用的增强版本,优化了 IO 的执行效率。
IO 多路复用模型,通过减少无效的系统调用,减少了对 CPU 资源的消耗。
异步 IO
异步 IO 是基于事件和回调机制实现的,也就是应用操作之后会直接返回,不会堵塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
分类
- 按照流的流向分,可以分为输入流和输出流;
- 按照操作单元划分,可以划分为字节流和字符流;
- 按照流的角色划分为节点流和处理流。
Java IO 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。
- InputStream/Reader: 所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流。
- OutputStream/Writer: 所有输出流的基类,前者是字节输出流,后者是字符输出流。
既然有了字节流,为什么还要有字符流
字符流是由 Java 虚拟机将字节流转换得到的,这个过程还算是非常耗时,并且,如果我们不知道编码类型就很容易出现乱码问题。
所以, I/O 流就干脆提供了一个直接操作字符的接口,方便我们平时对字符进行流操作。如果音频文件、图片等媒体文件用字节流比较好,如果涉及到字符的话使用字符流比较好