前言：前两天接触了web安全之java的反序列化漏洞，于是跑来补了补java的基础之序列化和反序列化。
序列化和反序列化
一、java 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。
二、什么情况下会用到序列化
序列化与反序列化是让 Java 对象脱离 Java 运行环境的一种手段，可以有效的实现多平台之间的通信、对象持久化存储。主要应用在以下场景：
HTTP：多平台之间的通信，管理等
RMI：是 Java 的一组拥护开发分布式应用程序的 API，实现了不同操作系统之间程序的方法调用。值得注意的是，RMI 的传输 100% 基于反序列化，Java RMI 的默认端口是 1099 端口。
JMX：JMX 是一套标准的代理和服务，用户可以在任何 Java 应用程序中使用这些代理和服务实现管理,中间件软件 WebLogic 的管理页面就是基于 JMX 开发的，而 JBoss 则整个系统都基于 JMX 构架。
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。
三、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。
对象序列化和反序列范例：
定义一个Person类，实现Serializable接口
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 */ public class Person implements Serializable { /** * 序列化ID */ 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
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; /** * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p> * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p> * @author xudp * @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 * @author xudp * @throws FileNotFoundException * @throws IOException */ 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(); } /** * MethodName: DeserializePerson * Description: 反序列Perons对象 * @author xudp * @return * @throws Exception * @throws IOException */ private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException { 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
四、serialVersionUID的作用
serialVersionUID: 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
1 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：
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：
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：
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。
转自：https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3777987.html
java的反序列化漏洞
可以参考：https://paper.seebug.org/312/