笔记：I/O流-对象序列化

Java
语言支持一种称为对象序列化（Object
Serialization）的非常通用的机制，可以将任何对象写入到流中，并在之后将其读回，首先需要支持对象序列化的类，必须继承与
Serializable
接口，该接口没有任何方法，只是对类起到标记的作用，然后使用
ObjectOutputStream
流来序列化对象，使用
ObjectInputStream
流来反序列化，示例代码如下：

• 对象类声明：

  public class Employee implements Serializable {

          private String name;

          private String sex;

          public
  Employee() {

          }

          public
  Employee(String name, String sex) {

                  this.name = name;

                  this.sex = sex;

          }

          // getter 和 setter 方法

  }

   
   

  public class Manager extends Employee {

          private Employee secretary;

          public
  Manager(){

          }

          public
  Manager(String name, String sex) {

                  super(name, sex);

          }

          // getter 和 setter 方法

  }

• 创建对象实例：

   Employee harry = new
  Employee("Harry Hacker", "男");

   Manager boss = new
  Manager("Carl Cracker", "女");

  boss.setSecretary(harry);

• 序列化到文件

   
  ObjectOutputStream outputStream = null;

           try {

                 
  outputStream = new
  ObjectOutputStream(new
  FileOutputStream("serializableApp.dat"));

                  outputStream.writeObject(boss);

          
  } catch (FileNotFoundException ex) {

                  ex.printStackTrace();

          
   } finally {

                  if (outputStream != null) {

                         outputStream.close();

                  }

         
   }

• 从文件反序列化

                ObjectInputStream inputStream = null;

                try {

                        inputStream = new
ObjectInputStream(new
FileInputStream("serializableApp.dat"));

                        Manager serializableBoss = (Manager) inputStream.readObject();

                        System.out.println("manager name is " + serializableBoss.getName() + " sex is "

                                        + serializableBoss.getSex() + " secretary is "

                                        + serializableBoss.getSecretary().getName());

                } catch (ClassNotFoundException ex) {

                        ex.printStackTrace();

                } catch (FileNotFoundException ex) {

                        ex.printStackTrace();

                } finally {

                        if (inputStream != null) {

                                inputStream.close();

                        }

                }

每个对象都用一个序列号保存的，对象序列化机制如下：

• 对于遇到的每一个对象引用都关联一个序列号
• 对于每一个对象，当第一次遇到时，保存器对象数据到流中
• 如果某个对象已经被保存过，那么只写出保存的序列号
• 对于流中的对象，在第一次遇到其序列号时，创建他，并使用流中数据来初始化他，然后记录这个顺序号和新对象之间的关联
• 当遇到对象引用另一个对象的序列号时，获取与这个序列号相关联的对象引用

某些数据域时不可以序列化的，例如，只对本地方法有意义的存储文件句柄或窗口句柄的整数值等，Java
拥有一种简单的机制来防止这种域被序列化，那就是将他们标记成
transient，如果被标记为不可序列化的类，也需要将其标记为
transient，瞬时域在对象序列化时总是被跳过，示例如下：

    private transient Point2D.Double point;

 
 

1. 修改默认的序列化机制
   

   序列化机制单个的类提供了一种方式，去向默认的读写行为添加验证或任何其他想要的行为，可序列化类可以定义具体有如下签名的方法：

           private
   void
   readObject(ObjectInputStream in)

                           throws IOException,ClassNotFoundException;

           
    

           private
   void
   writeObject(ObjectOutputStream out)

                           throws IOException;

   readObject
   和
   writeObject
   方法只需要保存和加载本类的数据域，而不需要关注基类（超类）数据和任何其他类的信息，实现给方法的具体示例如下：

       　private
   void
   readObject(ObjectInputStream in)

                           throws IOException, ClassNotFoundException {

                   // 读取序列化字段数据

                   in.defaultReadObject();

                   // 其他数据校验或者序列化

           }

           private
   void
   writeObject(ObjectOutputStream out)

                           throws IOException{

                   // 写入序列化字段数据

                   out.defaultWriteObject();

                   // 其他数据校验或者序列化

          ｝

   除了可以使用readObject
   和
   writeObject方法来保存和恢复对象数据外，类还可以定义他自己的机制，类需要实现
   Externalizable
   接口，该接口定义了两个方法：

       public
   void
   readExternal(ObjectInput in)

           
   throws IOException, ClassNotFoundException;

    
    

       public
   void
   writeExternal(ObjectOutput out)

               throws IOException ;

   这些方法对包括超类数据在内的整个对象的存储和恢复负全责，而序列化机制在流中仅仅只是记录该对象所属的类，示例代码如下：

• 基类代码：

          public
  void
  writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

                  out.writeUTF(this.name);

                  out.writeUTF(this.sex);

          }

          public
  void
  readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

                  this.name = in.readUTF();

                  this.sex = in.readUTF();

          }

• 子类代码：

  @Override

  public
  void
  readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

          super.readExternal(in);

          this.secretary = new
  Employee();

         
  this.secretary.readExternal(in);

   }

  @Override

  public
  void
  writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

          super.writeExternal(out);

         this.secretary.writeExternal(out);

   }

   
   

1. 序列化单例和类型安全的枚举
   

   在序列化和反序列化时，如果目标对象时唯一的，使用默认的序列化机制时不适用的，因为默认的序列化机制，即使构造器时私有的，序列化机制也可以创建新的对象，因此在进行==（比较）时将失败，为了解决整个问题需要定义一个名称为 readResolve的特殊方法，在对象被序列化之后就会调用他，返回一个对象，而该对象之后会称为 readObject 的返回值，示例代码如下：

   public class Orientation implements Serializable {

           public static final Orientation HORIZONTAL = new
   Orientation(1);

           public static final Orientation VERTICAL = new
   Orientation(2);

    
    

           private
   int value;

    
    

           private
   Orientation(int value) {

                   this.value = value;

           }

    
    

           protected Object readResolve() throws ObjectStreamException {

                   if (value == 1) {

                           return HORIZONTAL;

                   }

                   if (value == 2) {

                           return VERTICAL;

                   }

                   
    

                   return null;

           }

   }

2. 版本管理
   

   无论类的定义产生了什么样的变化，他的SHA指纹也会跟着变化，而我们知道对象流拒绝读入具有不同指纹的对象，但是，类可以表明他对其早期版本保持兼容，在类的所有较新的版本都必须把
   serialVersionUID
   常量定义与最初版本的指纹相同，如果一个类具有名为
   serialVersionUID
   的静态数据成员，就不需要在人工的计算其指纹，而只需直接使用整个值，示例如下：

   public class Employee implements Serializable, Externalizable {

           public static final
   long serialVersionUID = -2349238498234324L;

   }

   如果类只有方法产生了变化，那么在读入新对象数据时是不会有任何问题的，如果是数据域产生了变化，那么就可能会有问题，常见情况如下：

• 如果数据域之间名字匹配而类型不匹配，那么对象流不会进行类型转换，因此不兼容
• 如果流中的对象具有当前版本中所没有的数据域，那么对象流会忽视这些额外的数据
• 如果当前版本具有在流化对象中所没有的数据域，那么这些新增加的域将被设置成他们的默认值（对象是null、数字为
  0，布尔类型为
  false）