概念

一個(gè)對(duì)象如果想在硬盤上存儲(chǔ)，一定就需要借助于一定的數(shù)據(jù)格式。這種把對(duì)象轉(zhuǎn)換為硬盤存儲(chǔ)的格式的過(guò)程就叫做對(duì)象的序列化，同樣地，將這些文件再反向轉(zhuǎn)換為程序中對(duì)象的操作就叫做反序列化
一些復(fù)雜的解決方案可能是將對(duì)象轉(zhuǎn)換為json字符串的方式，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是易讀，但是效率還是太低，所以Java的序列化的解決方案是將對(duì)象轉(zhuǎn)換為一個(gè)二進(jìn)制流的形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化，本篇文章將會(huì)來(lái)詳細(xì)講解序列化的實(shí)現(xiàn)和原理

實(shí)現(xiàn)

準(zhǔn)備

我們這里有一個(gè)普通的對(duì)象，要注意的是這個(gè)類和其中用到的所有對(duì)象都需要實(shí)現(xiàn)序列化接口Serializable：

class Demo implements Serializable {
int val = 10;
String time = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());
A a = new A(20);
@Override
public String toString() {
return "[hashcode=" + hashCode() + " val=" + val + ", time=" + time 
+ ", A.val=" + a.val +"]";
}
}

這個(gè)A是一個(gè)普通的對(duì)象，如下：

class A implements Serializable {
int val = 20;
public A(int val) {
this.val = val;
}
}

現(xiàn)在我們有一個(gè)Demo對(duì)象，來(lái)輸出一下這個(gè)對(duì)象的標(biāo)志字符串：

Demo demo = new Demo();
System.out.println(demo.toString());

輸出結(jié)果：

[hashcode=1625635731 val=10, time=20:28:56, A.val=20]

序列化

現(xiàn)在，我們需要將這個(gè)對(duì)象序列化為二進(jìn)制流，則需要以下的操作：

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("target");
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
objectOutputStream.writeObject(demo);
objectOutputStream.flush();
objectOutputStream.close();

這樣，demo對(duì)象就被我們持久化到硬盤的target文件中了

反序列化

反之，如果我們想將這個(gè)對(duì)象從target文件中取出，就需要如下的操作：

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("target");
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
Demo newDemo = (Demo)objectInputStream.readObject();

檢驗(yàn)

現(xiàn)在，我們用以下的語(yǔ)句來(lái)檢驗(yàn)這兩個(gè)對(duì)象是否是一個(gè)對(duì)象：

System.out.println(newDemo.toString());
System.out.println("demo == newDemo : " + (demo == newDemo));

輸出

[hashcode=885284298 val=10, time=20:28:56, A.val=20]
demo == newDemo : false

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，反序列化得到的對(duì)象雖然值和原有對(duì)象一致，但是其不是同一個(gè)對(duì)象，這一點(diǎn)很重要

原理

我們打開(kāi)序列化生成的target文件，這里需要用二進(jìn)制流的方式打開(kāi)：

這里可以將文件分為5個(gè)部分：

• 文件頭：聲明文件是一個(gè)對(duì)象序列化文件，同時(shí)聲明了序列化版本
• 類描述：聲明類信息，包括類名、序列化id，以及域的個(gè)數(shù)等屬性
• 屬性描述
• 父類信息描述
• 對(duì)象屬性的實(shí)際值

也就是說(shuō)，在這個(gè)二進(jìn)制文件中，通過(guò)這幾部分就能表明一個(gè)類的全部信息，在反序列化的過(guò)程中，Java將會(huì)按照指定的文件格式來(lái)從文件中恢復(fù)數(shù)據(jù)

注意事項(xiàng)

序列化的類一定要實(shí)現(xiàn)Serializable接口
序列化類中包含的自定義對(duì)象都需要實(shí)現(xiàn)Serializable接口

這兩點(diǎn)是為什么呢，我們來(lái)看ObjectOutputStream中的writeObject0方法，這里截取了一小段：

if (obj instanceof String) {
writeString((String) obj, unshared);
} else if (cl.isArray()) {
writeArray(obj, desc, unshared);
} else if (obj instanceof Enum) {
writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);
} else if (obj instanceof Serializable) {
writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
} else {
if (extendedDebugInfo) {
throw new NotSerializableException(
cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());
} else {
throw new NotSerializableException(cl.getName());
}
}

這段代碼中的obj不僅僅是被序列化的對(duì)象，還會(huì)是這個(gè)對(duì)象中的所有字段，也就是說(shuō)其中的域?qū)ο?，必須是字符串、?shù)組、枚舉和序列化接口中的一種，否則就會(huì)拋出異常

序列化ID

其實(shí)，還有一點(diǎn)注意事項(xiàng)，我留在了這里來(lái)講：

在序列化和反序列化之間，對(duì)象的字段名稱、類型和數(shù)量均不能改變

這是為什么呢，我們來(lái)看反序列化中的一塊代碼：

if (model.serializable == osc.serializable &&
!cl.isArray() &&
suid != osc.getSerialVersionUID()) {
throw new InvalidClassException(osc.name,
"local class incompatible: " +
"stream classdesc serialVersionUID = " + suid +
", local class serialVersionUID = " +
osc.getSerialVersionUID());
}

這是ObjectStreamClass中的initNonProxy方法中的一段，這個(gè)方法也就是讀取我們序列化文件的核心方法，用于初始化類描述符

不過(guò)我們重點(diǎn)不在這里，重點(diǎn)是一個(gè)suid和osc.getSerialVersionUID()的比較，這時(shí)候就要涉及到一個(gè)序列化id的概念了，序列化id的聲明類似下面這種形式：

class Demo implements Serializable {
// 這個(gè)序列化id一般的ide都會(huì)提供有自動(dòng)生成的插件，感興趣的可以自行下載
private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
// ...
}

Java的反序列化成功與否的關(guān)鍵，就是比較文件的序列化id和類的序列化id是否一致，如果一致，則認(rèn)為文件中的對(duì)象和類對(duì)象是同一個(gè)對(duì)象，否則，就說(shuō)明兩個(gè)類壓根就不是一個(gè)類，如果強(qiáng)行轉(zhuǎn)換則很有可能發(fā)生異常

但是我們之前沒(méi)有手動(dòng)設(shè)置序列化id也一樣能反序列化成功不是嗎？其實(shí)，之前能反序列化成功僅僅是因?yàn)槲覀儧](méi)有改動(dòng)原來(lái)的類，如果我們沒(méi)有設(shè)置序列化id，則以下任何的操作，均會(huì)導(dǎo)致反序列化失?。?/p>

• 修改了字段/方法的名稱/類型
• 添加或刪除字段/方法

看到了嗎，即使我們僅僅修改了字段的名稱，也會(huì)導(dǎo)致反序列化的失敗，如果不注意這一點(diǎn)，將會(huì)導(dǎo)致所有反序列化操作的崩潰，但是只要我們?cè)O(shè)置一個(gè)序列化id，即使我們把類中元素刪的一干二凈，也一樣會(huì)反序列化成功，只不過(guò)是丟失屬性而已

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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