• 对象的序列化和反序列化


      

    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,入住物理硬盘,以便长期保存。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。

      对象的序列化和反序列化的示例:

        定义一个Person类,实现Serializable接口:

      

    package cn.et.order;
    
    import java.io.Serializable;
    //此类用类测试对象的序列化和反序列化
    public class Person implements Serializable {
    
        //序列化id ​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 = -5809782578272943999L;
        private int age;
        private String name;
        private String sex;
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public String getSex() {
            return sex;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public void setSex(String sex) {
            this.sex = sex;
        }
    }

      序列化和反序列化Person类对象

    package cn.et.order;
    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.text.MessageFormat;
    
    
    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()));
        }
        
        //序列化person对象
        private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
                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();
        }
    
        //反序列化person对象
        private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
            //对象输入流,将person对象从磁盘中读取
            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;
        }
    
    }

      运行的代码结果如下:

      

    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:

      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:

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

    1 private static final long serialVersionUID = 1L;

      2.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:

      

     1 import java.io.File;
     2 import java.io.FileInputStream;
     3 import java.io.FileNotFoundException;
     4 import java.io.FileOutputStream;
     5 import java.io.IOException;
     6 import java.io.ObjectInputStream;
     7 import java.io.ObjectOutputStream;
     8 import java.io.Serializable;
     9 
    10 public class TestSerialversionUID {
    11 
    12     public static void main(String[] args) throws Exception {
    13         SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
    14         Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
    15         System.out.println(customer);
    16     }
    17 
    18     /**
    19      * MethodName: SerializeCustomer 
    20      * Description: 序列化Customer对象
    21      * @author xudp
    22      * @throws FileNotFoundException
    23      * @throws IOException
    24      */
    25     private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
    26             IOException {
    27         Customer customer = new Customer("gacl",25);
    28         // ObjectOutputStream 对象输出流
    29         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
    30                 new File("E:/Customer.txt")));
    31         oo.writeObject(customer);
    32         System.out.println("Customer对象序列化成功!");
    33         oo.close();
    34     }
    35 
    36     /**
    37      * MethodName: DeserializeCustomer 
    38      * Description: 反序列Customer对象
    39      * @author xudp
    40      * @return
    41      * @throws Exception
    42      * @throws IOException
    43      */
    44     private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
    45         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
    46                 new File("E:/Customer.txt")));
    47         Customer customer = (Customer) ois.readObject();
    48         System.out.println("Customer对象反序列化成功!");
    49         return customer;
    50     }
    51 }
    52 
    53 /**
    54  * <p>ClassName: Customer<p>
    55  * <p>Description: Customer实现了Serializable接口,可以被序列化<p>
    56  * @author xudp
    57  * @version 1.0 V
    58  * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
    59  */
    60 class Customer implements Serializable {
    61     //Customer类中没有定义serialVersionUID
    62     private String name;
    63     private int age;
    64 
    65     public Customer(String name, int age) {
    66         this.name = name;
    67         this.age = age;
    68     }
    69 
    70     /*
    71      * @MethodName toString
    72      * @Description 重写Object类的toString()方法
    73      * @author xudp
    74      * @return string
    75      * @see java.lang.Object#toString()
    76      */
    77     @Override
    78     public String toString() {
    79         return "name=" + name + ", age=" + age;
    80     }
    81 }

      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:

     1 class Customer implements Serializable {
     2     //Customer类中没有定义serialVersionUID
     3     private String name;
     4     private int age;
     5 
     6     //新添加的sex属性
     7     private String sex;
     8     
     9     public Customer(String name, int age) {
    10         this.name = name;
    11         this.age = age;
    12     }
    13     
    14     public Customer(String name, int age,String sex) {
    15         this.name = name;
    16         this.age = age;
    17         this.sex = sex;
    18     }
    19 
    20     /*
    21      * @MethodName toString
    22      * @Description 重写Object类的toString()方法
    23      * @author xudp
    24      * @return string
    25      * @see java.lang.Object#toString()
    26      */
    27     @Override
    28     public String toString() {
    29         return "name=" + name + ", age=" + age;
    30     }
    31 }

      然后执行反序列操作,此时就会抛出如下的异常信息:

      

    1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 
    2 local class incompatible: 
    3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 
    4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745

      

      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:

     1 class Customer implements Serializable {
     2     /**
     3      * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
     4      */
     5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
     6     private String name;
     7     private int age;
     8 
     9     //新添加的sex属性
    10     //private String sex;
    11     
    12     public Customer(String name, int age) {
    13         this.name = name;
    14         this.age = age;
    15     }
    16     
    17     /*public Customer(String name, int age,String sex) {
    18         this.name = name;
    19         this.age = age;
    20         this.sex = sex;
    21     }*/
    22 
    23     /*
    24      * @MethodName toString
    25      * @Description 重写Object类的toString()方法
    26      * @author xudp
    27      * @return string
    28      * @see java.lang.Object#toString()
    29      */
    30     @Override
    31     public String toString() {
    32         return "name=" + name + ", age=" + age;
    33     }
    34 }

      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:

      

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