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Java中序列化與反序列化的特性解讀

更新時間：2023年08月10日 09:21:27 作者：ycfxhsw

這篇文章主要介紹了Java中序列化與反序列化的特性解讀,當(dāng)我們需要將內(nèi)存中的對象持久化到磁盤，數(shù)據(jù)庫中時，當(dāng)我們需要與瀏覽器進(jìn)行交互時，當(dāng)我們需要實現(xiàn) RPC 時，這個時候就需要序列化和反序列化了,需要的朋友可以參考下

一、序列化與反序列化

序列化：把對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化。
反序列化：把字節(jié)序列恢復(fù)為對象的過程稱為對象的反序列化。

二、什么時候需要用到序列化和反序列化

當(dāng)我們只在本地 JVM 里運行下 Java 實例，這個時候是不需要什么序列化和反序列化的，但當(dāng)我們需要將內(nèi)存中的對象持久化到磁盤，數(shù)據(jù)庫中時，當(dāng)我們需要與瀏覽器進(jìn)行交互時，當(dāng)我們需要實現(xiàn) RPC 時，這個時候就需要序列化和反序列化了。

前兩個需要用到序列化和反序列化的場景, 是不是讓我們有一個很大的疑問? 我們在與瀏覽器交互時，還有將內(nèi)存中的對象持久化到數(shù)據(jù)庫中時，好像都沒有去進(jìn)行序列化和反序列化, 因為我們都沒有實現(xiàn) Serializable 接口，但一直正常運行。

下面先給出結(jié)論:

只要我們對內(nèi)存中的對象進(jìn)行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸，這個時候都需要序列化和反序列化.

理由:

服務(wù)器與瀏覽器交互時真的沒有用到 Serializable 接口嗎？JSON 格式實際上就是將一個對象轉(zhuǎn)化為字符串，所以服務(wù)器與瀏覽器交互時的數(shù)據(jù)格式其實是字符串，我們來看來 String 類型的源碼:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

String 類型實現(xiàn)了 Serializable 接口，并顯示指定 serialVersionUID 的值.

然后我們再來看對象持久化到數(shù)據(jù)庫中時的情況， Mybatis 數(shù)據(jù)庫映射文件里的 insert 代碼:

<insert id="insertUser" parameterType="com.ycfxhsw.User">
    INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

實際上我們并不是將整個對象持久化到數(shù)據(jù)庫中，而是將對象中的屬性持久化到數(shù)據(jù)庫中，而這些屬性都是實現(xiàn)了 Serializable 接口的基本屬性.

三、為什么要實現(xiàn) Serializable 接口？

在 Java 中實現(xiàn)了 Serializable 接口后， JVM 會在底層幫我們實現(xiàn)序列化和反序列化，如果我們不實現(xiàn) Serializable 接口，那自己去寫一套序列化和反序列化代碼也行。

四、為什么還要指定 serialVersionUID 的值?

如果不顯示指定 serialVersionUID， JVM 在序列化時會根據(jù)屬性自動生成一個 serialVersionUID，然后與屬性一起序列化，再進(jìn)行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸。

在反序列化時，JVM 會再根據(jù)屬性自動生成一個新版 serialVersionUID，然后將這個新版 serialVersionUID 與序列化時生成的舊版 serialVersionUID 進(jìn)行比較，如果相同則反序列化成功，否則報錯.

如果顯示指定了 serialVersionUID， JVM 在序列化和反序列化時仍然都會生成一個 serialVersionUID，但值為我們顯示指定的值，這樣在反序列化時新舊版本的 serialVersionUID 就一致了.

在實際開發(fā)中，不顯示指定 serialVersionUID 的情況會導(dǎo)致什么問題？如果我們的類寫完后不再修改，那當(dāng)然不會有問題。

但這在實際開發(fā)中是不可能的，我們的類會不斷迭代，一旦類被修改了，那舊對象反序列化就會報錯。所以在實際開發(fā)中，我們都會顯示指定一個 serialVersionUID，值是多少無所謂，只要不變就行。

寫個實例測試下:

(1) User 類

不顯示指定 serialVersionUID.

import java.io.Serializable;
public class User implements Serializable {
    String name;
    Integer age;
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
	// 省略 get/set 方法
}

(2) 測試類

先進(jìn)行序列化，再進(jìn)行反序列化.

public class SerializeTest {
    private static File file = new File("D:/Desktop/user.txt");
    private static void serialize(User user) throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }
    private static User deserialize() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        return (User) ois.readObject();
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        User user = new User();
        user.setName("織女");
        user.setAge(18);
        System.out.println("序列化前的結(jié)果為：" + user);
        serialize(user);
        User user1 = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的結(jié)果為：" + user1);
    }
}

序列化前的結(jié)果為：User{name=‘織女’, age=18}

反序列化后的結(jié)果為：User{name=‘織女’, age=18}

(3) 結(jié)果

先注釋掉反序列化代碼，執(zhí)行序列化代碼，然后 User 類新增一個屬性 sex

public class User implements Serializable {
    String name;
    Integer age;
    String sex;
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
    }
	// // 省略 get/set 方法
}

再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼，最后結(jié)果如下:

local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -8867211101605543804, local class serialVersionUID = 6343365699042275217

報錯結(jié)果為序列化與反序列化產(chǎn)生的 serialVersionUID 不一致。

接下來我們在上面 User 類的基礎(chǔ)上顯示指定一個 serialVersionUID

private static final long serialVersionUID = 1L;

再執(zhí)行上述步驟，測試結(jié)果如下:

序列化前的結(jié)果為：User{name=‘織女’, age=18} 反序列化后的結(jié)果為：User{name=‘織女’, age=18, sex=‘null’}

顯示指定 serialVersionUID 后就解決了序列化與反序列化產(chǎn)生的 serialVersionUID 不一致的問題。

五、Java 序列化的其他特性

先說結(jié)論，被 transient 關(guān)鍵字修飾的屬性不會被序列化， static 屬性也不會被序列化.

我們來測試下這個結(jié)論:

(1) User 類

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private Integer age;
    private transient String sex;
    private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的樣子";
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                " + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex +'\\'' +
                ", signature='" + signature + '\\'' +
                '}';
    }
    // 省略 get/set 方法
}

(2) 測試類

public class SerializeTest {
    private static File file = new File("D:/Desktop/user.txt");
    private static void serialize(User user) throws IOException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }
    private static User deserialize() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        return (User) ois.readObject();
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        User user = new User();
        user.setName("織女");
        user.setAge(18);
        user.setSex("woman");
        System.out.println("序列化前的結(jié)果為：" + user);
        serialize(user);
        User user1 = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的結(jié)果為：" + user1);
    }
}

(3) 結(jié)果

先注釋掉反序列化代碼，執(zhí)行序列化代碼，然后修改 User 類 signature = “我的眼里只有你”，再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼，最后結(jié)果如下：

序列化前的結(jié)果: User{name=‘織女’, age=18, sex=‘woman’, signature=‘你眼中的世界就是你自己的樣子’}

反序列化后的結(jié)果: User{name=‘織女’, age=18, sex=‘null’, signature=‘我的眼里只有你’}