基于 ObjectOutputStream 实现对象与二进制数据的序列化和反序列化

落日映苍穹つ 2023-10-14 19:11 6阅读 0赞

**目录**

为什么要进行序列化呢？

如何实现 对象与二进制数据 的序列化和反序列化？

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# 为什么要进行序列化呢？ #

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主要是为了把一个对象（结构化的数据）转化成一个 字符串 / 字节数组，方便我们**存储**（有时候需要将数据存储到文件中，而文件只能存 字符串 / 二进制数据，不方便直接存储 对象）和**传输数据**（通过网络传输）.

# 如何实现 对象与二进制数据 的序列化和反序列化？ #

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实际上针对二进制序列化也是有很多种方案的：

1. Java 标准库提供了序列化的方案，ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream（推荐）.

2. Hessian.

3. protobuffer

4. thrift.

5. 通过一些转化也可以使用 JSON 表示二进制数据（JSON 格式中有很多特殊符号：" \{\} 这些符号会影响 JSON 格式的解析）：可以针对 二进制数据 进行 base64 编码. base64 的作用就是用 4 字节表示 3 个字节信息，会保证 4 个字节都是使用 文本字符（相当于是把 二进制数据转换成文本了， 就像是 HTML 中嵌入一个图片，就可以把图片的二进制 base64 编码 直接以文本的形式嵌入到 html 中），但是 base64 这种方案，效率低，有额外的转码开销，同时还会使空间变大.

> Ps：这里我们使用方案一，也就是标准库自带的方案，这个方案最大的好处就是不必引入额外的依赖.

具体实现如下：

1.  首先，如果想要这个对象能够序列化或者反序列化，就需要这个类能实现 Serializable 接口（无需重写任何方法）
2.  **ByteArrayOutputStream：**把 对象 序列化成 字节数组，流对象就相当于是一个变长的字节数组，通过 object 序列化数据，然后逐渐写入到 ByteArrayOutputStream 中，再统一转化成 byte\[\] 即可.
3.  **ByteArrayInputStream：**把 字节数组 反序列化成 对象，将需要转化的二进制数据交给 byteArrayInputStream，再把 byteArrayInputStream 交给 ObjectInputStream ，然后通过 readObject 方法就可以反序列化成对象了.

public class BinaryTool {
    
        /**
         * 把一个对象序列化成一个字节数组
         * @param object
         * @return
         */
        public static byte[] toBytes(Object object) throws IOException {
            try (ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream()) {
                try (ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream)) {
                    //此处 writeObject 就会把该对象进行序列化，生成的二进制字节数据，写入到 ObjectOutputStream 中
                    //又由于 ObjectOutputStream 又关联到了 ByteArrayOutputStream，最终就写入到了 ByteArrayOutputStream
                    objectOutputStream.writeObject(object);
                }
                return byteArrayOutputStream.toByteArray();
            }
        }
    
        /**
         * 把一个字节数组反序列化成对象
         * @param data
         * @return
         * @throws IOException
         * @throws ClassNotFoundException
         */
        public static Object fromBytes(byte[] data) throws IOException, ClassNotFoundException {
            Object object = null;
            try (ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(data)) {
                try (ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream)) {
                    //此处的 readObject 就是从 data 这个 byte 中读取数据并进行反序列化
                    object = objectInputStream.readObject();
                }
            }
            return object;
        }
    
    }

> Ps：不要混淆输入和输出的概念
> 
> inputstream 和 [outputstream][] 都是对流的定义，这两个操作的中心都是内存，所以要理解他们的区别，关键就是理解内存和其他容器的交换。
> 
> 内存-------------》屏幕 outputstream  
> 屏幕-------------》内存 inputstream
> 
> 内存-------------》硬盘 outoutstream 之后进行写操作write 将内容写入硬盘文件中  
> 硬盘-------------》内存 inputstream 之后进行读操作read 将内容从硬盘读出到内存中进行，然后对其进行操作。  
>

![46c4de7b36e84fe2a54b4193a5c2504f.gif][]

[outputstream]: https://so.csdn.net/so/search?q=outputstream&spm=1001.2101.3001.7020
[46c4de7b36e84fe2a54b4193a5c2504f.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/46c4de7b36e84fe2a54b4193a5c2504f.gif