一、序列化和反序列化的概念
把對象轉換爲字節序列的過程稱爲對象的序列化。
把字節序列恢復爲對象的過程稱爲對象的反序列化。
對象的序列化主要有兩種用途:
1) 把對象的字節序列永久地保存到硬盤上,通常存放在一個文件中;
2) 在網絡上傳送對象的字節序列。
在很多應用中,需要對某些對象進行序列化,讓它們離開內存空間,入住物理硬盤,以便長期保存。比如最常見的是Web服務器中的Session對象,當有 10萬用戶併發訪問,就有可能出現10萬個Session對象,內存可能吃不消,於是Web容器就會把一些seesion先序列化到硬盤中,等要用了,再把保存在硬盤中的對象還原到內存中。
當兩個進程在進行遠程通信時,彼此可以發送各種類型的數據。無論是何種類型的數據,都會以二進制序列的形式在網絡上傳送。發送方需要把這個Java對象轉換爲字節序列,才能在網絡上傳送;接收方則需要把字節序列再恢復爲Java對象。
序列化是一種用來處理對象流的機制
所謂對象流就是將對象的內容進行流化。可以對流化後的對象進行讀寫操作,也可將流化後的對象傳輸於網絡之間。序列化是爲了解決在對對象流進行讀寫操作時所引發的問題。
序列化的實現:將需要被序列化的類實現Serializable接口,該接口沒有需要實現的方法,implements Serializable只是爲了標註該對象是可被序列化的,然後使用一個輸出流(如:FileOutputStream)來構造一個ObjectOutputStream(對象流)對象,接着,使用ObjectOutputStream對象的writeObject(Object obj)方法就可以將參數爲obj的對象寫出(即保存其狀態),要恢復的話則用輸入流;
什麼時候使用序列化:
一:對象序列化可以實現分佈式對象。主要應用例如:RMI(即遠程調用Remote Method Invocation)要利用對象序列化運行遠程主機上的服務,就像在本地機上運行對象時一樣。
二:java對象序列化不僅保留一個對象的數據,而且遞歸保存對象引用的每個對象的數據。可以將整個對象層次寫入字節流中,可以保存在文件中或在網絡連接上傳遞。利用對象序列化可以進行對象的"深複製",即複製對象本身及引用的對象本身。序列化一個對象可能得到整個對象序列。
三:序列化可以將內存中的類寫入文件或數據庫中。比如將某個類序列化後存爲文件,下次讀取時只需將文件中的數據反序列化就可以將原先的類還原到內存中。也可以將類序列化爲流數據進行傳輸。總的來說就是將一個已經實例化的類轉成文件存儲,下次需要實例化的時候只要反序列化即可將類實例化到內存中並保留序列化時類中的所有變量和狀態。
四: 對象、文件、數據,有許多不同的格式,很難統一傳輸和保存
序列化以後就都是字節流了,無論原來是什麼東西,都能變成一樣的東西,就可以進行通用的格式傳輸或保存,傳輸結束以後,要再次使用,就進行反序列化還原,這樣對象還是對象,文件還是文件
二、JDK類庫中的序列化API
java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出流,它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化,把得到的字節序列寫到一個目標輸出流中。
java.io.ObjectInputStream代表對象輸入流,它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節序列,再把它們反序列化爲一個對象,並將其返回。
只有實現了Serializable和Externalizable接口的類的對象才能被序列化。Externalizable接口繼承自 Serializable接口,實現Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行爲,而僅實現Serializable接口的類可以 採用默認的序列化方式 。
對象序列化包括如下步驟:
1) 創建一個對象輸出流,它可以包裝一個其他類型的目標輸出流,如文件輸出流;
2) 通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象。
對象反序列化的步驟如下:
1) 創建一個對象輸入流,它可以包裝一個其他類型的源輸入流,如文件輸入流;
2) 通過對象輸入流的readObject()方法讀取對象。
對象序列化和反序列範例:
定義一個Person類,實現Serializable接口
1 import java.io.Serializable;
2
3 /**
4 * <p>ClassName: Person<p>
5 * <p>Description:測試對象序列化和反序列化<p>
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 }
序列化和反序列化Person類對象
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 * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
12 * <p>Description: 測試對象的序列化和反序列<p>
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對象
21 Person p = DeserializePerson();//反序列Perons對象
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對象
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 對象輸出流,將Person對象存儲到E盤的Person.txt文件中,完成對Person對象的序列化操作
40 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
41 new File("E:/Person.txt")));
42 oo.writeObject(person);
43 System.out.println("Person對象序列化成功!");
44 oo.close();
45 }
46
47 /**
48 * MethodName: DeserializePerson
49 * Description: 反序列Perons對象
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對象反序列化成功!");
60 return person;
61 }
62
63 }
代碼運行結果如下:
序列化Person成功後在E盤生成了一個Person.txt文件,而反序列化Person是讀取E盤的Person.txt後生成了一個Person對象
三、serialVersionUID的作用
serialVersionUID: 字面意思上是序列化的版本號,凡是實現Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態變量
1 private static final long serialVersionUID
實現Serializable接口的類如果類中沒有添加serialVersionUID,那麼就會出現如下的警告提示
用鼠標點擊就會彈出生成serialVersionUID的對話框,如下圖所示:
serialVersionUID有兩種生成方式:
採用這種方式生成的serialVersionUID是1L,例如:
1 private static final long serialVersionUID = 1L;
採用這種方式生成的serialVersionUID是根據類名,接口名,方法和屬性等來生成的,例如:
1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;
添加了之後就不會出現那個警告提示了,如下所示:
扯了那麼多,那麼serialVersionUID(序列化版本號)到底有什麼用呢,我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用,看下面的代碼:
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對象
14 Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer對象
15 System.out.println(customer);
16 }
17
18 /**
19 * MethodName: SerializeCustomer
20 * Description: 序列化Customer對象
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 對象輸出流
29 ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
30 new File("E:/Customer.txt")));
31 oo.writeObject(customer);
32 System.out.println("Customer對象序列化成功!");
33 oo.close();
34 }
35
36 /**
37 * MethodName: DeserializeCustomer
38 * Description: 反序列Customer對象
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對象反序列化成功!");
49 return customer;
50 }
51 }
52
53 /**
54 * <p>ClassName: Customer<p>
55 * <p>Description: Customer實現了Serializable接口,可以被序列化<p>
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類中沒有定義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 重寫Object類的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 }
運行結果:
序列化和反序列化都成功了。
下面我們修改一下Customer類,添加多一個sex屬性,如下:
1 class Customer implements Serializable {
2 //Customer類中沒有定義serialVersionUID
3 private String name;
4 private int age;
5
6 //新添加的sex屬性
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 重寫Object類的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 }
然後執行反序列操作,此時就會拋出如下的異常信息:
1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer;
2 local class incompatible:
3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325,
4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745
意思就是說,文件流中的class和classpath中的class,也就是修改過後的class,不兼容了,處於安全機制考慮,程序拋出了錯誤,並且拒絕載入。那麼如果我們真的有需求要在序列化後添加一個字段或者方法呢?應該怎麼辦?那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中,沒有指定Customer類的serialVersionUID的,那麼java編譯器會自動給這個class進行一個摘要算法,類似於指紋算法,只要這個文件 多一個空格,得到的UID就會截然不同的,可以保證在這麼多類中,這個編號是唯一的。所以,添加了一個字段後,由於沒有顯指定 serialVersionUID,編譯器又爲我們生成了一個UID,當然和前面保存在文件中的那個不會一樣了,於是就出現了2個序列化版本號不一致的錯誤。因此,只要我們自己指定了serialVersionUID,就可以在序列化後,去添加一個字段,或者方法,而不會影響到後期的還原,還原後的對象照樣可以使用,而且還多了方法或者屬性可以用。
下面繼續修改Customer類,給Customer指定一個serialVersionUID,修改後的代碼如下:
1 class Customer implements Serializable {
2 /**
3 * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
4 */
5 private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
6 private String name;
7 private int age;
8
9 //新添加的sex屬性
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 重寫Object類的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 }
重新執行序列化操作,將Customer對象序列化到本地硬盤的Customer.txt文件存儲,然後修改Customer類,添加sex屬性,修改後的Customer類代碼如下:
1 class Customer implements Serializable {
2 /**
3 * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號)
4 */
5 private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
6 private String name;
7 private int age;
8
9 //新添加的sex屬性
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 重寫Object類的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 }
執行反序列操作,這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運行時環境根據類的內部細節自動生成的。如果對類的源代碼作了修改,再重新編譯,新生成的類文件的serialVersionUID的取值有可能也會發生變化。
類的serialVersionUID的默認值完全依賴於Java編譯器的實現,對於同一個類,用不同的Java編譯器編譯,有可能會導致不同的 serialVersionUID,也有可能相同。爲了提高serialVersionUID的獨立性和確定性,強烈建議在一個可序列化類中顯示的定義serialVersionUID,爲它賦予明確的值。
顯式地定義serialVersionUID有兩種用途:
1、 在某些場合,希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID;
2、 在某些場合,不希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。