19、Java 序列化

1、序列化的概念，意义以及使用场景

序列化：

将对象写入到IO流中，也就是把Java对象转换为字节序列的过程

反序列化：

从IO流中恢复对象*，也就是把字节序列恢复为Java对象的过程

意义：

序列化机制允许将实现序列化的Java对象转换位字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，或通过网络传输，以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。

使用场景：

（1）永久性保存对象，保存对象的字节序列到本地文件或者数据库中；、

（2）通过序列化以字节流的形式使对象在网络中进行传递和接收；

（3）通过序列化在进程间传递对象；

所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的，比如RMI（remote method invoke,即远程方法调用），传入的参数或返回的对象都是可序列化的，否则会出错；所有需要保存到磁盘的java对象都必须是可序列化的。通常建议：程序创建的每个JavaBean类都实现Serializeable接口。

2、好处

其实好处是根据使用场景来的;

(1)实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上

(2)利用序列化实现远程通信，即在网络上传送对象的字节序列。

3、Java中实现序列化的俩种方式

3.1 使用Serializable接口实现序列化

定义一个对象类 Student

package com.example.main;

import java.io.*;

/**
* @author lin
* @version 1.0
* @date 2020/7/11 22:04
* @Description TODO
*/
public class Student implements Serializable {
   /**
    * 序列化版本号
    */
   private static final long serialVersionUID = 1111013L;
   private String name;
   private String gender;

   public String getName() {
       return name;
  }

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

   public String getGender() {
       return gender;
  }

   public void setGender(String gender) {
       this.gender = gender;
  }

   @Override
   public String toString() {
       return "Student{" +
               "name='" + name + '\'' +
               ", gender='" + gender + '\'' +
               '}';
  }

   /**
    * 序列化方法
    */
   private static void serializeStudent() {
       try {
           Student student = new Student();
           student.setName("张无忌");
           student.setGender("男");
           // 对象 序列化 到 文件中
           ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D://student"));
           os.writeObject(student);
           os.close();
           System.out.println("序列化完成");
      } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
      }
  }

   /**
    * 反序列化方法
    */
   private static void deSerializeStudent() {
       try {
           ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D://student"));
           Student stu = (Student) is.readObject();
           System.out.println("反序列化成功:" + stu.toString());
           is.close();
      } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
      }
  }

   public static void main(String[] args) {
       serializeStudent();
       deSerializeStudent();
  }
}

运行结果如下：

序列化完成
反序列化成功:Student{name='张无忌', gender='男'}

3.2 使用Externalizable接口实现序列化

定义一个Person类

package com.example.main;

import java.io.*;

/**
* @author lin
* @version 1.0
* @date 2020/7/11 22:18
* @Description TODO
*/
public class Person implements Externalizable {
   private String name;
   private int age;

   public String getName() {
       return name;
  }

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

   public int getAge() {
       return age;
  }

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

   public Person(String name, int age) {
       this.name = name;
       this.age = age;
  }

   public Person() {
  }

   @Override
   public String toString() {
       return "Person{" +
               "name='" + name + '\'' +
               ", age=" + age +
               '}';
  }

   @Override
   public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
       //将name反转后写入二进制流
       StringBuffer reverse = new StringBuffer(name).reverse();
       System.out.println(reverse.toString());
       out.writeObject(reverse);
       out.writeInt(age);
  }

   @Override
   public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
       //将读取的字符串反转后赋值给name实例变量
       this.name = ((StringBuffer) in.readObject()).reverse().toString();
       System.out.println(name);
       this.age = in.readInt();
  }

   public static void main(String[] args) throws Exception {
       ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("Person.txt"));
       ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("Person.txt"));
       oos.writeObject(new Person("brady", 23));
       Person ep = (Person) ois.readObject();
       System.out.println(ep);
  }
}

运行结果如下:

ydarb
brady
Person{name='brady', age=23}

两种序列化对比

实现Serializable接口	实现Externalizable接口
系统自动存储必要的信息	程序员决定存储哪些信息
Java内建支持，易于实现，只需要实现该接口即可，无需任何代码支持	必须实现接口内的两个方法
性能略差	性能略好

虽然Externalizable接口带来了一定的性能提升，但变成复杂度也提高了，所以一般通过实现Serializable接口进行序列化。

4、分析java序列化机制

4.1 serialVersionUID的作用

其目的是序列化对象版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。如果在新版本中这个值修改了，新版本就不兼容旧版本，反序列化时会抛出InvalidClassException异常。如果修改较小，比如仅仅是增加了一个属性，我们希望向下兼容，老版本的数据都能保留，那就不用修改；如果我们删除了一个属性，或者更改了类的继承关系，必然不兼容旧数据，这时就应该手动更新版本号，即SerialVersionUid。

4.2 静态变量的序列化

需要说一下，静态变量不会被序列化。因为静态变量在全局区,本来流里面就没有写入静态变量,我打印静态变量当然会去全局区查找,当我write read 同时使用时,内存中的静态变量变了,所以打印出来的也变了。

自行可以测试一下. 将变量增加 static 静态变量

结果会出现两种情况：

（1）反序列输出的静态变量值没有变化：说明静态变量被序列化了。

（2）反序列输出的静态变量值变化了：说明静态变量没有被序列化了。

4.3 Transient 关键字作用

Transient 关键字的作用是控制变量的序列化，在变量声明前加上该关键字，可以阻止该变量被序列化到文件中，在被反序列化后，transient 变量的值被设为初始值，如 int 型的是 0，对象型的是 null。

将Student类中的gender修改为 :

private transient String gender;

再次运行结果如下:

序列化完成
反序列化成功:Student{name='张无忌', gender='null'}

5、总结

java提供的序列化机制还是比较常用的，也是比较简单的。

1. 所有需要网络传输的对象都需要实现序列化接口，通过建议所有的javaBean都实现Serializable接口。
2. 对象的类名、实例变量（包括基本类型，数组，对其他对象的引用）都会被序列化；方法、类变量、transient实例变量都不会被序列化。
3. 如果想让某个变量不被序列化，使用transient修饰。
4. 序列化对象的引用类型成员变量，也必须是可序列化的，否则，会报错。
5. 反序列化时必须有序列化对象的class文件。
6. 当通过文件、网络来读取序列化后的对象时，必须按照实际写入的顺序读取。
7. 单例类序列化，需要重写readResolve()方法；否则会破坏单例原则。
8. 同一对象序列化多次，只有第一次序列化为二进制流，以后都只是保存序列化编号，不会重复序列化。
9. 建议所有可序列化的类加上serialVersionUID 版本号，方便项目升级。

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