面试题:Java 序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?

痛定思痛。 2024-02-28 05:52 69阅读 0赞

文章目录

  • 前言
  • 什么时候需要用到序列化和反序列化呢?
  • 实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?
  • 实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?
  • Java序列化的其他特性

前言

最近公司的在做服务化, 需要把所有model包里的类都实现Serializable接口, 同时还要显示指定serialVersionUID的值. 听到这个需求, 我脑海里就突然出现了好几个问题, 比如说:

(1) 序列化和反序列化是什么?

(2) 实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?

(3) 实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?

(4) 我要为serialVersionUID指定个什么值?

下面我们来一一解答这几个问题.

序列化和反序列化

序列化:把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化.

反序列化:把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化.

什么时候需要用到序列化和反序列化呢?

当我们只在本地JVM里运行下Java实例, 这个时候是不需要什么序列化和反序列化的, 但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘, 数据库中时, 当我们需要与浏览器进行交互时, 当我们需要实现RPC时, 这个时候就需要序列化和反序列化了.

前两个需要用到序列化和反序列化的场景, 是不是让我们有一个很大的疑问? 我们在与浏览器交互时, 还有将内存中的对象持久化到数据库中时, 好像都没有去进行序列化和反序列化, 因为我们都没有实现Serializable接口, 但一直正常运行.

下面先给出结论:

只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输, 这个时候都需要序列化和反序列化.

理由:

服务器与浏览器交互时真的没有用到Serializable接口吗? JSON格式实际上就是将一个对象转化为字符串, 所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串, 我们来看来String类型的源码:

  1. public final class String
  2. implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
  3. /** The value is used for character storage. */
  4. private final char value[];
  5. /** Cache the hash code for the string */
  6. private int hash; // Default to 0
  7. /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
  8. private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
  9. ......
  10. }

String类型实现了Serializable接口, 并显示指定serialVersionUID的值.

然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况, Mybatis数据库映射文件里的insert代码:

  1. <insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
  2. INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{
  3. name}, #{
  4. age})
  5. </insert>

实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中, 而是将对象中的属性持久化到数据库中, 而这些属性都是实现了Serializable接口的基本属性.

实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?

在Java中实现了Serializable接口后, JVM会在底层帮我们实现序列化和反序列化, 如果我们不实现Serializable接口, 那自己去写一套序列化和反序列化代码也行, 至于具体怎么写, Google一下你就知道了.

实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?

如果不显示指定serialVersionUID, JVM在序列化时会根据属性自动生成一个serialVersionUID, 然后与属性一起序列化, 再进行持久化或网络传输. 在反序列化时, JVM会再根据属性自动生成一个新版serialVersionUID, 然后将这个新版serialVersionUID与序列化时生成的旧版serialVersionUID进行比较, 如果相同则反序列化成功, 否则报错.

如果显示指定了serialVersionUID, JVM在序列化和反序列化时仍然都会生成一个serialVersionUID, 但值为我们显示指定的值, 这样在反序列化时新旧版本的serialVersionUID就一致了.

在实际开发中, 不显示指定serialVersionUID的情况会导致什么问题? 如果我们的类写完后不再修改, 那当然不会有问题, 但这在实际开发中是不可能的, 我们的类会不断迭代, 一旦类被修改了, 那旧对象反序列化就会报错. 所以在实际开发中, 我们都会显示指定一个serialVersionUID, 值是多少无所谓, 只要不变就行.

写个实例测试下:

(1) User类

不显示指定serialVersionUID.

  1. public class User implements Serializable {
  2. private String name;
  3. private Integer age;
  4. public String getName() {
  5. return name;
  6. }
  7. public void setName(String name) {
  8. this.name = name;
  9. }
  10. public Integer getAge() {
  11. return age;
  12. }
  13. public void setAge(Integer age) {
  14. this.age = age;
  15. }
  16. @Override
  17. public String toString() {
  18. return "User{" +
  19. "name='" + name + '\'' +
  20. ", age=" + age +
  21. '}';
  22. }
  23. }

(2) 测试类

先进行序列化, 再进行反序列化.

  1. public class SerializableTest {
  2. private static void serialize(User user) throws Exception {
  3. ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
  4. oos.writeObject(user);
  5. oos.close();
  6. }
  7. private static User deserialize() throws Exception{
  8. ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
  9. return (User) ois.readObject();
  10. }
  11. public static void main(String[] args) throws Exception {
  12. User user = new User();
  13. user.setName("tyshawn");
  14. user.setAge(18);
  15. System.out.println("序列化前的结果: " + user);
  16. serialize(user);
  17. User dUser = deserialize();
  18. System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
  19. }
  20. }

(3) 结果

先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后User类新增一个属性sex

  1. public class User implements Serializable {
  2. private String name;
  3. private Integer age;
  4. private String sex;
  5. public String getName() {
  6. return name;
  7. }
  8. public void setName(String name) {
  9. this.name = name;
  10. }
  11. public Integer getAge() {
  12. return age;
  13. }
  14. public void setAge(Integer age) {
  15. this.age = age;
  16. }
  17. public String getSex() {
  18. return sex;
  19. }
  20. public void setSex(String sex) {
  21. this.sex = sex;
  22. }
  23. @Override
  24. public String toString() {
  25. return "User{" +
  26. "name='" + name + '\'' +
  27. ", age=" + age +
  28. ", sex='" + sex + '\'' +
  29. '}';
  30. }
  31. }

再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:

  1. 序列化前的结果: User{
  2. name='tyshawn', age=18}
  3. Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978

报错结果为序列化与反序列化产生的serialVersionUID不一致.

接下来我们在上面User类的基础上显示指定一个serialVersionUID

  1. private static final long serialVersionUID = 1L;

再执行上述步骤, 测试结果如下:

  1. 序列化前的结果: User{
  2. name='tyshawn', age=18}
  3. 反序列化后的结果: User{
  4. name='tyshawn', age=18, sex='null'}

显示指定serialVersionUID后就解决了序列化与反序列化产生的serialVersionUID不一致的问题.

Java序列化的其他特性

先说结论, 被transient关键字修饰的属性不会被序列化, static属性也不会被序列化.

我们来测试下这个结论:

(1) User类

  1. public class User implements Serializable {
  2. private static final long serialVersionUID = 1L;
  3. private String name;
  4. private Integer age;
  5. private transient String sex;
  6. private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的样子";
  7. public String getName() {
  8. return name;
  9. }
  10. public void setName(String name) {
  11. this.name = name;
  12. }
  13. public Integer getAge() {
  14. return age;
  15. }
  16. public void setAge(Integer age) {
  17. this.age = age;
  18. }
  19. public String getSex() {
  20. return sex;
  21. }
  22. public void setSex(String sex) {
  23. this.sex = sex;
  24. }
  25. public static String getSignature() {
  26. return signature;
  27. }
  28. public static void setSignature(String signature) {
  29. User.signature = signature;
  30. }
  31. @Override
  32. public String toString() {
  33. return "User{" +
  34. "name='" + name + '\'' +
  35. ", age=" + age +
  36. ", sex='" + sex +'\'' +
  37. ", signature='" + signature + '\'' +
  38. '}';
  39. }
  40. }

(2) 测试类

  1. public class SerializableTest {
  2. private static void serialize(User user) throws Exception {
  3. ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
  4. oos.writeObject(user);
  5. oos.close();
  6. }
  7. private static User deserialize() throws Exception{
  8. ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
  9. return (User) ois.readObject();
  10. }
  11. public static void main(String[] args) throws Exception {
  12. User user = new User();
  13. user.setName("tyshawn");
  14. user.setAge(18);
  15. user.setSex("man");
  16. System.out.println("序列化前的结果: " + user);
  17. serialize(user);
  18. User dUser = deserialize();
  19. System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
  20. }
  21. }

(3) 结果

先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后修改User类signature = “我的眼里只有你”, 再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:

序列化前的结果: User{name=‘tyshawn’, age=18, sex=‘man’, signature=‘你眼中的世界就是你自己的样子’}
反序列化后的结果: User{name=‘tyshawn’, age=18, sex=‘null’, signature=‘我的眼里只有你’}

static属性为什么不会被序列化?

因为序列化是针对对象而言的, 而static属性优先于对象存在, 随着类的加载而加载, 所以不会被序列化.

看到这个结论, 是不是有人会问, serialVersionUID也被static修饰, 为什么serialVersionUID会被序列化? 其实serialVersionUID属性并没有被序列化, JVM在序列化对象时会自动生成一个serialVersionUID, 然后将我们显示指定的serialVersionUID属性值赋给自动生成的serialVersionUID.

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