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Java 序列化与反序列化

I_Am / 1759人阅读

摘要：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。代表对象输入流，它的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。

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 
  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。

  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示例：

定义一个Person类，实现Serializable接口

import java.io.Serializable;  

public class Person implements Serializable {  

private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;  
private int age;  
private String name;  
private String sex;  

public int getAge() {  
    return age;  
}  

public void setAge(int age) {  
    this.age = age;  
}  

public String getName() {  
    return name;  
}  

public void setName(String name) {  
    this.name = name;  
}  

public String getSex() {  
    return sex;  
}  

public void setSex(String sex) {  
    this.sex = sex;  
}

}

序列化和反序列化Person类对象 
import java.io.*;  
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()));  
}  


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();  
}  

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
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
如何实现序列化生成serialVersionUID?

1）在eclipse环境下，实现Serializable接口的类假设类中没有加入serialVersionUID。那么就会出现例如以下的警告提示

用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框。例如以下图所看到的：

serialVersionUID有两种生成方式：

 采用这样的方式生成的serialVersionUID是1L，比如：


 private static final long serialVersionUID = 1L;
 采用这样的方式生成的serialVersionUID是依据类名，接口名。方法和属性等来生成的，比如：


 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

加入了之后就不会出现那个警告提示了。例如以下所看到的：

2）在AndroidStudio开发环境下面，需要进行相关配置才能自动生成SerialVersionUID：

步骤一：File->setting->Inspections->Serializationissues，将其展开后将

serialzableclasswithout"serialVersionUID"打上勾；

如下图:

步骤二：将光标放到已经implements Serializable的实体类上，按alt+回车就可以出现生成序列版本ID的对话框了。

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，
下面的代码：**

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);  
}  

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();  
}  

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;  
}  

}  

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;  
}  
@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;  
}  

@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：

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; local class 

incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 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 {  

private static final long serialVersionUID = -3907552831844917246L;  

//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;  
//    }  

@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 {  

private static final long serialVersionUID = -3907552831844917246L;  

//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;  
}  

@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。　

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serialVersionUID。

SerializeUtil 工具类

  import java.io.ByteArrayInputStream;
  import java.io.ByteArrayOutputStream;
  import java.io.Closeable;
  import java.io.IOException;
  import java.io.ObjectInputStream;
  import java.io.ObjectOutputStream;

  import net.sf.json.JSONObject;

  /**
   * Java原生版的 Serialize
   * 
   */
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public class SerializeUtil {
      static final Class CLAZZ = SerializeUtil.class;
      
      public static byte[] serialize(Object value) {
          if (value == null) { 
              throw new NullPointerException("Can"t serialize null");
          }
          byte[] rv = null;
          ByteArrayOutputStream bos = null;
          ObjectOutputStream os = null;
          try {
              bos = new ByteArrayOutputStream();
              os = new ObjectOutputStream(bos);
              os.writeObject(value);
              os.close();
              bos.close();
              rv = bos.toByteArray();
          } catch (Exception e) {
              LoggerUtils.fmtError(CLAZZ,e, "serialize error %s", 
              
               JSONObject.fromObject(value));
    } finally {
        close(os);
        close(bos);
    }
    return rv;
}


public static Object deserialize(byte[] in) {
    return deserialize(in, Object.class);
}

public static  T deserialize(byte[] in, Class...requiredType) {
    Object rv = null;
    ByteArrayInputStream bis = null;
    ObjectInputStream is = null;
    try {
        if (in != null) {
            bis = new ByteArrayInputStream(in);
            is = new ObjectInputStream(bis);
            rv = is.readObject();
        }
    } catch (Exception e) {
         LoggerUtils.fmtError(CLAZZ,e, "serialize error %s", in);
    } finally {
        close(is);
        close(bis);
    }
    return (T) rv;
}

private static void close(Closeable closeable) {
    if (closeable != null)
        try {
            closeable.close();
        } catch (IOException e) {
             LoggerUtils.fmtError(CLAZZ, "close stream error");
        }
      }

  }

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