Serializable 接口与 Java 序列化与反序列化

0. 序列化的意义

从内存到本地即为本地化或者在网络中进行传输，或叫序列化，持久化。

某 Java 类实现 Serializable 接口的目的是为了可持久化（简单理解为本地化），比如网络传输或本地存储，为系统的分布式运行和异构部署提供先决支持条件。若没有序列化，我们熟悉的远程调用（RPC，无法读取远程主机内存中的任何目标，必须首选在远程将目标序列化），对象数据库都不可能存在。

1. 一个简单 demo

Serializable 为空接口，只是为了起到标识说明之义。

• Person 类实现 Serializable 接口，这是一个简单的 JavaBean，实现了 Serializable 接口，可以在网络上传输，也可以本地存储然后读取。我们可以通过 Java 消息服务（Java Message Service）方式传递该对象（即通过网络传递一个对象），定义在消息队列中的数据类型为 ObjectMessage。

  public class Person implements Serializable {
      private String name;    // 省略 getter、setter
  }

• 序列化及反序列化客户端代码：

  public class Producer
  {
      final static String FILE_NAME = "C:/obj.bin";
      public static void main(String[] args)
      {
          Person person = new Person();
          person.setName("");
          SerializationUtils.writeObject(person, FILE_NAME);
      }
  }
  public class Conducer
  {
      final static String FILE_NAME = "C:/obj.bin";
      public static void main(String[] args)
      {
          Person p = (Person)SerializationUtils.readObject(FILE_NAME);
          p.getName();
      }
  }

• 其中的 SerializationUtils 工具类如下：

  public class SerializationUtils
  {
      // 序列化
      public static void writeObject(Serializable s, String filename)
      {
          try
          {
              ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
                      new FileOutputStream(filename));
              oos.writeObject(s);
              oos.close();
          } catch (Exception e)
          {
              e.printStackTrace();
          }
      }
      // 反序列化
      public static Object readObject(String filename)
      {
          Object obj = null;
          try
          {
              ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
                      new FileInputStream(filename));
              ois.readObject();
              ois.close();
          } catch (Exception e)
          {
              e.printStackTrace();
          }
          return obj;
      }
  }

2. UID 的必要性

正因为分布和异构，无论是读取本地文件还是远程调用，本地是无法在编译期获取待获取的类的完整信息的（成员变量和函数）。也即有可能发生，消息的生产者和消息的消费者所参考的类（Person）有差异，比如消息生产者的 Person 类添加一个年龄字段，而相应的消费者没有增加该属性。

这种序列化和反序列化的类不一致的情形下，反序列时有可能会报一个 InvalidClassException 异常。原因就在于序列化和反序列化所对应的类版本发生了变化，JVM 不能把数据流转换为实例对象。那么，JVM 是根据什么来判断一个类版本的呢？

通过 SerialVersionUID，也叫流标志符（Stream Unique Identifier）。

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 55799L;
}

此时如果发生如下形式的不一致的情况，生产者增加年龄属性，消费端 Person 还保持以前的版本。此时，虽然物理上，生产者和消费者对应的类版本不同，但是显式声明的 serialVersionUID 相同，反序列化也可以运行，所带来的业务问题即是消费端无法读取新增的业务属性。