Java基础学习总结（14）——Java对象的序列化和反序列化

爱被打了一巴掌 2022-10-02 07:59 104阅读 0赞

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## 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** ##

java.io.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。  
　　java.io.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范例：**

**　　定义一个Person类，实现Serializable接口**

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 import java.io.Serializable; 2 
 3 /**
 4 * ClassName: Person 5 * Description:测试对象序列化和反序列化 6 * @author xudp 7 * @version 1.0 V 8 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25 9 */
 10 public class Person implements Serializable { 11 
 12 /**
 13 * 序列化ID 14 */
 15 private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L; 16 private int age; 17 private String name; 18 private String sex; 19 
 20 public int getAge() { 21 return age; 22 } 23 
 24 public String getName() { 25 return name; 26 } 27 
 28 public String getSex() { 29 return sex; 30 } 31 
 32 public void setAge(int age) { 33 this.age = age; 34 } 35 
 36 public void setName(String name) { 37 this.name = name; 38 } 39 
 40 public void setSex(String sex) { 41 this.sex = sex; 42 } 43 }

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**序列化和反序列化Person类对象**

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 import java.io.File; 2 import java.io.FileInputStream; 3 import java.io.FileNotFoundException; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.ObjectInputStream; 7 import java.io.ObjectOutputStream; 8 import java.text.MessageFormat; 9 
 10 /**
 11 * ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize 12 * Description: 测试对象的序列化和反序列 13 * @author xudp 14 * @version 1.0 V 15 * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25 16 */
 17 public class TestObjSerializeAndDeserialize { 18 
 19 public static void main(String[] args) throws Exception { 20 SerializePerson();//序列化Person对象
 21 Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
 22 System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}", 23 p.getName(), p.getAge(), p.getSex())); 24 } 25 
 26 /**
 27 * MethodName: SerializePerson 28 * Description: 序列化Person对象 29 * @author xudp 30 * @throws FileNotFoundException 31 * @throws IOException 32 */
 33 private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException, 34 IOException { 35 Person person = new Person(); 36 person.setName("gacl"); 37 person.setAge(25); 38 person.setSex("男"); 39 // 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
 40 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 41 new File("E:/Person.txt"))); 42 oo.writeObject(person); 43 System.out.println("Person对象序列化成功！"); 44 oo.close(); 45 } 46 
 47 /**
 48 * MethodName: DeserializePerson 49 * Description: 反序列Perons对象 50 * @author xudp 51 * @return
 52 * @throws Exception 53 * @throws IOException 54 */
 55 private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException { 56 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 57 new File("E:/Person.txt"))); 58 Person person = (Person) ois.readObject(); 59 System.out.println("Person对象反序列化成功！"); 60 return person; 61 } 62 
 63 }

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**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 ##

serialVersionUID: 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

1 private static final long serialVersionUID

实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID，那么就会出现如下的警告提示

用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框，如下图所示：

serialVersionUID有两种生成方式：

采用这种方式生成的serialVersionUID是1L，例如：

1 private static final long serialVersionUID = 1L;

采用这种方式生成的serialVersionUID是根据类名，接口名，方法和属性等来生成的，例如：

1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

添加了之后就不会出现那个警告提示了，如下所示：

扯了那么多，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，看下面的代码：

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 import java.io.File; 2 import java.io.FileInputStream; 3 import java.io.FileNotFoundException; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.ObjectInputStream; 7 import java.io.ObjectOutputStream; 8 import java.io.Serializable; 9 
 10 public class TestSerialversionUID { 11 
 12 public static void main(String[] args) throws Exception { 13 SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
 14 Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
 15 System.out.println(customer); 16 } 17 
 18 /**
 19 * MethodName: SerializeCustomer 20 * Description: 序列化Customer对象 21 * @author xudp 22 * @throws FileNotFoundException 23 * @throws IOException 24 */
 25 private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException, 26 IOException { 27 Customer customer = new Customer("gacl",25); 28 // ObjectOutputStream 对象输出流
 29 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 30 new File("E:/Customer.txt"))); 31 oo.writeObject(customer); 32 System.out.println("Customer对象序列化成功！"); 33 oo.close(); 34 } 35 
 36 /**
 37 * MethodName: DeserializeCustomer 38 * Description: 反序列Customer对象 39 * @author xudp 40 * @return
 41 * @throws Exception 42 * @throws IOException 43 */
 44 private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException { 45 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 46 new File("E:/Customer.txt"))); 47 Customer customer = (Customer) ois.readObject(); 48 System.out.println("Customer对象反序列化成功！"); 49 return customer; 50 } 51 } 52 
 53 /**
 54 * ClassName: Customer 55 * Description: Customer实现了Serializable接口，可以被序列化 56 * @author xudp 57 * @version 1.0 V 58 * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17 59 */
 60 class Customer implements Serializable { 61 //Customer类中没有定义serialVersionUID
 62 private String name; 63 private int age; 64 
 65 public Customer(String name, int age) { 66 this.name = name; 67 this.age = age; 68 } 69 
 70 /*
 71 * @MethodName toString 72 * @Description 重写Object类的toString()方法 73 * @author xudp 74 * @return string 75 * @see java.lang.Object#toString() 76 */
 77 @Override 78 public String toString() { 79 return "name=" + name + ", age=" + age; 80 } 81 }

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

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：

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 class Customer implements Serializable { 2     //Customer类中没有定义serialVersionUID
     3     private String name; 4     private int age; 5 
     6     //新添加的sex属性
     7     private String sex; 8     
     9     public Customer(String name, int age) { 10         this.name = name; 11         this.age = age; 12 } 13     
    14     public Customer(String name, int age,String sex) { 15         this.name = name; 16         this.age = age; 17         this.sex = sex; 18 } 19 
    20     /*
    21 * @MethodName toString 22 * @Description 重写Object类的toString()方法 23 * @author xudp 24 * @return string 25 * @see java.lang.Object#toString() 26      */
    27 @Override 28     public String toString() { 29         return "name=" + name + ", age=" + age; 30 } 31 }

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：

1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 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：

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 class Customer implements Serializable { 2     /**
     3 * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号) 4      */
     5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6     private String name; 7     private int age; 8 
     9     //新添加的sex属性 10     //private String sex;
    11     
    12     public Customer(String name, int age) { 13         this.name = name; 14         this.age = age; 15 } 16     
    17     /*public Customer(String name, int age,String sex) { 18 this.name = name; 19 this.age = age; 20 this.sex = sex; 21 }*/
    22 
    23     /*
    24 * @MethodName toString 25 * @Description 重写Object类的toString()方法 26 * @author xudp 27 * @return string 28 * @see java.lang.Object#toString() 29      */
    30 @Override 31     public String toString() { 32         return "name=" + name + ", age=" + age; 33 } 34 }

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

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：

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

1 class Customer implements Serializable { 2     /**
     3 * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号) 4      */
     5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6     private String name; 7     private int age; 8 
     9     //新添加的sex属性
    10     private String sex; 11     
    12     public Customer(String name, int age) { 13         this.name = name; 14         this.age = age; 15 } 16     
    17     public Customer(String name, int age,String sex) { 18         this.name = name; 19         this.age = age; 20         this.sex = sex; 21 } 22 
    23     /*
    24 * @MethodName toString 25 * @Description 重写Object类的toString()方法 26 * @author xudp 27 * @return string 28 * @see java.lang.Object#toString() 29      */
    30 @Override 31     public String toString() { 32         return "name=" + name + ", age=" + age; 33 } 34 }

![复制代码][31130838_Ch9N.gif]

执行反序列操作，这次就可以反序列成功了，如下所示：

## 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的serialVersionUID。

转载于:https://my.oschina.net/zhanghaiyang/blog/594921

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/ffcf0ef280874f95a2e0599a68913530.png
[31130838_Ch9N.gif]: /images/20220113/9e62d2b76dab416f882948acab43c0a9.png