Java 编程思想（九）Java 序列化，
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Java 编程思想（九）Java 序列化，
转载：Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化
转载：深入理解Java对象序列化
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。
对象序列化和反序列范例：
（1）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;
}
}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;
}
}三、serialVersionUID的作用
serialVersionUID: 字面意思上是序列化的版本号，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体（类）的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)。
serialVersionUID有两种显示的生成方式： 一个是默认的1L，比如：
private static final long serialVersionUID = 1L;
一个是根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成一个64位的哈希字段。
当实现java.io.Serializable接口的实体（类）没有显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量时，Java序列化机制会根据编译的class(它通过类名，方法名等诸多因素经过计算而得，理论上是一一映射的关系，也就是唯一的)自动生成一个serialVersionUID作序列化版本比较用，这种情况下，如果class文件(类名,方法明等)没有发生变化(增加空格,换行,增加注释,等等),就算再编译多次，serialVersionUID也不会变化的。
如果我们不希望通过编译来强制划分软件版本，即实现序列化接口的实体能够兼容先前版本，未作更改的类，就需要显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量，不修改这个变量值的序列化实体都可以相互进行串行化和反串行化。
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。
四、影响序列化
在现实应用中，有些时候不能使用默认序列化机制。比如，希望在序列化过程中忽略掉敏感数据，或者简化序列化过程。下面将介绍若干影响序列化的方法。
1 transient关键字
当某个字段被声明为transient后，默认序列化机制就会忽略该字段。此处将Person类中的age字段声明为transient，如下所示，public class Person implements Serializable {
...
transient private Integer age = null;
...
} arg constructor
[John, null, MALE] 可见，age字段未被序列化。
2 writeObject()方法与readObject()方法
对于上述已被声明为transitive的字段age，除了将transitive关键字去掉之外，是否还有其它方法能使它再次可被序列化？方法之一就是在Person类中添加两个方法：writeObject()与readObject()，如下所示：public class Person implements Serializable {
...
transient private Integer age = null;
...
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
} 在writeObject()方法中会先调用ObjectOutputStream中的defaultWriteObject()方法，该方法会执行默认的序列化机制，如上节所述，此时会忽略掉age字段。然后再调用writeInt()方法显示地将age字段写入到ObjectOutputStream中。readObject()的作用则是针对对象的读取，其原理与writeObject()方法相同。再次执行SimpleSerial应用程序，则又会有如下输出：
arg constructor
[John, 31, MALE] 必须注意地是，writeObject()与readObject()都是private方法，那么它们是如何被调用的呢？毫无疑问，是使用反射。详情可以看看ObjectOutputStream中的writeSerialData方法，以及ObjectInputStream中的readSerialData方法。
3 Externalizable接口
无论是使用transient关键字，还是使用writeObject()和readObject()方法，其实都是基于Serializable接口的序列化。JDK中提供了另一个序列化接口--Externalizable，使用该接口之后，之前基于Serializable接口的序列化机制就将失效。此时将Person类作如下修改。public class Person implements Externalizable {
private String name = null;
transient private Integer age = null;
private Gender gender = null;
public Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
public Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
}
...
} arg constructor
none-arg constructor
[null, null, null] 从该结果，一方面，可以看出Person对象中任何一个字段都没有被序列化。另一方面，如果细心的话，还可以发现这此次序列化过程调用了Person类的无参构造器。
Externalizable继承于Serializable，当使用该接口时，序列化的细节需要由程序员去完成。如上所示的代码，由于writeExternal()与readExternal()方法未作任何处理，那么该序列化行为将不会保存/读取任何一个字段。这也就是为什么输出结果中所有字段的值均为空。
另外，使用Externalizable进行序列化时，当读取对象时，会调用被序列化类的无参构造器去创建一个新的对象，然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。这就是为什么在此次序列化过程中Person类的无参构造器会被调用。由于这个原因，实现Externalizable接口的类必须要提供一个无参的构造器，且它的访问权限为public。
对上述Person类进行进一步的修改，使其能够对name与age字段进行序列化，但忽略掉gender字段，如下代码所示：
public class Person implements Externalizable {
private String name = null;
transient private Integer age = null;
private Gender gender = null;
public Person() {
System.out.println("none-arg constructor");
}
public Person(String name, Integer age, Gender gender) {
System.out.println("arg constructor");
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.defaultWriteObject();
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
in.defaultReadObject();
age = in.readInt();
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
out.writeObject(name);
out.writeInt(age);
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
name = (String) in.readObject();
age = in.readInt();
}
...
} arg constructor
none-arg constructor
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