最近面试蚂蚁被问到序列化,没有学过,今天补上
一、概述:
将数据读到硬盘或者数据库中,永久保存
• 序列化:将对象写入到IO流中
• 反序列化:从IO流中恢复对象
• 意义:序列化机制允许将实现序列化的Java对象转换位字节序列,这些字节序列可以保存在磁盘上,或通过网络传输,以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。
• 使用场景:所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的,比如RMI(remote method invoke,即远程方法调用),传入的参数或返回的对象都是可序列化的,否则会出错;所有需要保存到磁盘的java对象都必须是可序列化的。通常建议:程序创建的每个JavaBean类都实现Serializeable接口。
Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象,该字节序列包含该对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后,相当于文件中持久保存了一个对象的信息。反之,该字节序列还可以从文件中读取回来,重构对象,对它进行反序列化。对象的数据、对象的类型和对象中
存储的数据信息,都可以用来在内存中创建对象。
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、序列化
如果需要将某个对象保存到磁盘上或者通过网络传输,那么这个类应该实现Serializable接口或者Externalizable接口之一。
java.io.ObjectOutputStream extends OutputStream
ObjectOutputStream:对象的序列化流
作用:把对象以流的方式写入到文件中保存
构造方法:
ObjectOutputStream(OutputStream out) 创建写入指定 OutputStream 的 ObjectOutputStream。
参数:
OutputStream out:字节输出流
特有的成员方法:
void writeObject(Object obj) 将指定的对象写入 ObjectOutputStream。
使用步骤:
1.创建ObjectOutputStream对象,构造方法中传递字节输出流
2.使用ObjectOutputStream对象中的方法writeObject,把对象写入到文件中
3.释放资源
- 一个对象要想序列化,必须满足两个条件:
该类必须实现java.io.Serializable 接口, Serializable 是一个标记接口,不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化,会抛出NotSerializableException 。
该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的,则该属性必须注明是瞬态的,使用transient 关键字修饰。
public class Demo01ObjectOutputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建ObjectOutputStream对象,构造方法中传递字节输出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("10_IO\\person.txt"));
//2.使用ObjectOutputStream对象中的方法writeObject,把对象写入到文件中
oos.writeObject(new Person("小美女",18));
//3.释放资源
oos.close();
}
}
/*
序列化和反序列化的时候,会抛出NotSerializableException没有序列化异常
解决方法:类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。
Serializable接口也叫标记型接口
要进行序列化和反序列化的类必须实现Serializable接口,就会给类添加一个标记
当我们进行序列化和反序列化的时候,就会检测类上是否有这个标记
有:就可以序列化和反序列化
没有:就会抛出 NotSerializableException异常
去市场买肉-->肉上有一个蓝色章(检测合格)-->放心购买-->买回来怎么吃随意
*/
public class Person implements Serializable{
private String name;
//private static int age;
//private transient int age;
public int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
transient关键字
static关键字:静态关键字
静态优先于非静态加载到内存中(静态优先于对象进入到内存中)
被static修饰的成员变量不能被序列化的,序列化的都是对象
private static int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));
Object o = ois.readObject();
Person{name='小美女', age=0}
transient关键字:瞬态关键字
被transient修饰成员变量,不能被序列化
使用transient修饰的属性,java序列化时,会忽略掉此字段,所以反序列化出的对象,被transient修饰的属性是默认值。对于引用类型,值是null;基本类型,值是0;boolean类型,值是false。
private transient int age;
oos.writeObject(new Person("小美女",18));
Object o = ois.readObject();
Person{name='小美女', age=0}
自定义序列化
使用transient虽然简单,但将此属性完全隔离在了序列化之外。java提供了可选的自定义序列化。可以进行控制序列化的方式,或者对序列化数据进行编码加密等。
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException;
private void readObject(java.io.ObjectIutputStream in) throws IOException,ClassNotFoundException;
private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException;
通过重写writeObject与readObject方法,可以自己选择哪些属性需要序列化, 哪些属性不需要。如果writeObject使用某种规则序列化,则相应的readObject需要相反的规则反序列化,以便能正确反序列化出对象。这里展示对名字进行反转加密。
public class Person implements Serializable {
private String name;
private int age;
//省略构造方法,get及set方法
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
//将名字反转写入二进制流
out.writeObject(new StringBuffer(this.name).reverse());
out.writeInt(age);
}
private void readObject(ObjectInputStream ins) throws IOException,ClassNotFoundException{
//将读出的字符串反转恢复回来
this.name = ((StringBuffer)ins.readObject()).reverse().toString();
this.age = ins.readInt();
}
}
三、反序列化
java.io.ObjectInputStream extends InputStream
ObjectInputStream:对象的反序列化流
作用:把文件中保存的对象,以流的方式读取出来使用
构造方法:
ObjectInputStream(InputStream in) 创建从指定 InputStream 读取的 ObjectInputStream。
参数:
InputStream in:字节输入流
特有的成员方法:
Object readObject() 从 ObjectInputStream 读取对象。
使用步骤:
1.创建ObjectInputStream对象,构造方法中传递字节输入流
2.使用ObjectInputStream对象中的方法readObject读取保存对象的文件
3.释放资源
4.使用读取出来的对象(打印)
对于JVM可以反序列化对象,它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件,则抛出一个ClassNotFoundException 异常。
readObject方法声明抛出了ClassNotFoundException(class文件找不到异常)
当不存在对象的class文件时抛出此异常
反序列化的前提:
1.类必须实现Serializable
2.必须存在类对应的class文件
public class Demo02ObjectInputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
//1.创建ObjectInputStream对象,构造方法中传递字节输入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("10_IO\\person.txt"));
//2.使用ObjectInputStream对象中的方法readObject读取保存对象的文件
Object o = ois.readObject();
//3.释放资源
ois.close();
//4.使用读取出来的对象(打印)
System.out.println(o);
Person p = (Person)o;
System.out.println(p.getName()+p.getAge());
}
}
输出告诉我们,反序列化并不会调用构造方法。反序列的对象是由JVM自己生成的对象,不通过构造方法生成
反序列化操作2
另外,当JVM反序列化对象时,能找到class文件,但是class文件在序列化对象之后发生了修改,那么反序列化操作也会失败,抛出一个InvalidClassException 异常。发生这个异常的原因如下
• 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
• 该类包含未知数据类型
• 该类没有可访问的无参数构造方法
Serializable 接口给需要序列化的类,提供了一个序列版本号。serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序
列化的对象和对应类是否版本匹配。
解决方法:
给需要序列化的类固定版本号
四、小结:
• Java序列化算法
- 所有保存到磁盘的对象都有一个序列化编码号
- 当程序试图序列化一个对象时,会先检查此对象是否已经序列化过,只有此对象从未(在此虚拟机)被序列化过,才会将此对象序列化为字节序列输出。
- 如果此对象已经序列化过,则直接输出编号即可
什么情况下需要修改serialVersionUID呢?分三种情况。
• 如果只是修改了方法,反序列化不容影响,则无需修改版本号;
• 如果只是修改了静态变量,瞬态变量(transient修饰的变量),反序列化不受影响,无需修改版本号;
• 如果修改了非瞬态变量,则可能导致反序列化失败。如果新类中实例变量的类型与序列化时类的类型不一致,则会反序列化失败,这时候需要更改serialVersionUID。如果只是新增了实例变量,则反序列化回来新增的是默认值;如果减少了实例变量,反序列化时会忽略掉减少的实例变量。