Java transient关键字

本文详细解析了Java中Volatile和Transient两个关键字的作用与使用场景。Volatile用于确保线程间变量可见性,而Transient则用于指定对象字段不参与序列化过程。

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Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从主内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到主内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。   

  
Java语言规范中指出:为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原始值对比。   
  
这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须要注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。   
  
而volatile关键字就是提示VM:对于这个成员变量不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。   
  
使用建议:在两个或者更多的线程访问的成员变量上使用volatile。当要访问的变量已在synchronized代码块中,或者为常量时,不必使用。   
  
由于使用volatile屏蔽掉了VM中必要的代码优化,所以在效率上比较低,因此一定在必要时才使用此关键字。   
  
java关键字Transient   
  
转自http://horst.sun.blog.163.com/blog/static/348849612007614494492/   
  
翻译自http://www.devx.com/tips/Tip/13726。   
  
Java的serialization提供了一种持久化对象实例的机制。当持久化对象时,可能有一个特殊的对象数据成员,我们不想   
用serialization机制来保存它。为了在一个特定对象的一个域上关闭serialization,可以在这个域前加上关键字transient。   
transient是Java语言的关键字,用来表示一个域不是该对象串行化的一部分。当一个对象被串行化的时候,transient型变量的值不包括在串行化的表示中,然而非transient型的变量是被包括进去的。  

注意static变量也是可以串行化的 
  
首先,让我们看一些Java serialization的代码:   
public class LoggingInfo implements java.io.Serializable   
{   
    
private Date loggingDate = new Date();   
    
private String uid;   
    
private transient String pwd;   
      
    LoggingInfo(String user, String password)   
    
{   
        uid 
= user;   
        pwd 
= password;   
    }
   
    
public String toString()   
    
{   
        String password
=null;   
        
if(pwd == null)   
        
{   
        password 
= "NOT SET";   
        }
   
        
else  
        
{   
            password 
= pwd;   
        }
   
        
return "logon info: \n   " + "user: " + uid +   
            
"\n   logging date : " + loggingDate.toString() +   
            
"\n   password: " + password;   
    }
   
}
   
  
现在我们创建一个这个类的实例,并且串行化(serialize)它 ,然后将这个串行化对象写如磁盘。   
  
LoggingInfo logInfo = new LoggingInfo("MIKE", "MECHANICS");   
System.out.println(logInfo.toString());   
try  
{   
   ObjectOutputStream o 
= new ObjectOutputStream(   
                
new FileOutputStream("logInfo.out"));   
   o.writeObject(logInfo);   
   o.close();   
}
   
catch(Exception e) {//deal with exception}   
  
To read the object back, we can write   
  

try  
{   
   ObjectInputStream in 
=new ObjectInputStream(   
                
new FileInputStream("logInfo.out"));   
   LoggingInfo logInfo 
= (LoggingInfo)in.readObject();   
   System.out.println(logInfo.toString());   
}
   
catch(Exception e) {//deal with exception}   
  
如果我们运行这段代码,我们会注意到从磁盘中读回(read——back (de
-serializing))的对象打印password为"NOT SET"。这是当我们定义pwd域为transient时,所期望的正确结果。   
现在,让我们来看一下粗心对待transient域可能引起的潜在问题。假设我们修改了类定义,提供给transient域一个默认值,   
代码如下:   
  

public class GuestLoggingInfo implements java.io.Serializable   
{   
    
private Date loggingDate = new Date();   
    
private String uid;   
    
private transient String pwd;   
      
    GuestLoggingInfo()   
    
{   
        uid 
= "guest";   
        pwd 
= "guest";   
    }
   
    
public String toString()   
    
{   
        
//same as above   
     }   
}
   
现在,如果我们穿行化GuestLoggingInfo的一个实例,将它写入磁盘,并且再将它从磁盘中读出,我们仍然看到读回的对象打印password 为 
"NOT SET"。当从磁盘中读出某个类的实例时,实际上并不会执行这个类的构造函数,   
而是载入了一个该类对象的持久化状态,并将这个状态赋值给该类的另一个对象。  

 

### Java中`transient`关键字的用法和含义 #### 1. `transient`关键字的核心作用 在Java中,`transient`关键字用于修饰类的成员变量,表示该变量在序列化过程中会被忽略。这意味着当一个实现了`Serializable`接口的对象被写入文件或其他存储介质时,`transient`修饰的字段不会参与序列化过程[^1]。 反序列化时,`transient`字段的值会被设置为其类型的默认值(例如,对象引用类型为`null`,基本数据类型则依据具体类型设定,默认值如`int`为0、`boolean`为`false`等)[^3]。 --- #### 2. 使用场景分析 ##### (1)保护敏感信息 如果某个字段包含敏感数据(如密码或密钥),可以通过将其声明为`transient`来避免这些数据被序列化并暴露给外部环境[^2]。 示例代码如下: ```java public class User implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private String username; private transient String password; // 密码字段不会被序列化 // 构造方法、getter 和 setter 方法省略 } ``` 在此例子中,`password`字段由于被`transient`修饰,在序列化操作中将被跳过。 --- ##### (2)优化性能 对于一些体积较大或无需持久化的字段(如缓存数据),可以使用`transient`关键字减少序列化带来的额外开销[^3]。 示例代码如下: ```java public class LargeDataObject implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private byte[] dataCache; // 缓存数据 private transient List<String> temporaryList; // 大型临时列表,不需序列化 // 构造方法、getter 和 setter 方法省略 } ``` 在这里,`temporaryList`是一个大型临时结构,通过标记为`transient`,可以在序列化时节省资源。 --- ##### (3)派生数据管理 某些情况下,字段的数据可以从其他已有的字段计算得出。在这种情形下,没有必要保存这些派生字段的原始值,可以直接标注为`transient`。 示例代码如下: ```java public class DerivedDataClass implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private int baseValue; private transient int derivedValue; public DerivedDataClass(int baseValue) { this.baseValue = baseValue; this.derivedValue = calculateDerived(baseValue); } private int calculateDerived(int value) { return value * 2; // 假设这是一个简单的派生逻辑 } // getter 和 setter 方法省略 } ``` 在这个例子中,`derivedValue`由`baseValue`计算而来,因此不需要单独序列化它。 --- #### 3. 注意事项与最佳实践 ##### (1)`final`变量的影响 如果一个字段既是`final`又是`transient`,那么即使经过序列化和反序列化,它的值仍然保持不变。这可能会违背开发者原本期望的行为[^4]。 示例代码如下: ```java public class FinalTransientExample implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private final transient int id = 42; // 序列化后仍为42 } ``` 这种设计通常不符合实际需求,应尽量避免。 --- ##### (2)静态变量不受影响 需要注意的是,`static`变量本身是不会参与到序列化过程中的,因此即便加上`transient`也毫无意义[^4]。 示例代码如下: ```java public class StaticTransientExample implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private static transient int count = 0; // 这里加`transient`没有任何效果 } ``` --- ##### (3)文档说明的重要性 为了提高代码可维护性和团队协作效率,应在类的文档注释中明确指出哪些字段被标记为`transient`及其原因[^4]。 --- #### 4. 特殊情况:如何强制序列化`transient`字段? 尽管`transient`字段默认不会被序列化,但在特定需求下也可以通过自定义序列化机制实现对其的序列化支持。 示例代码如下: ```java import java.io.*; public class CustomSerializationExample implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private transient String secretMessage; public CustomSerializationExample(String message) { this.secretMessage = message; } private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException { oos.defaultWriteObject(); oos.writeObject(secretMessage); // 手动序列化`transient`字段 } private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException { ois.defaultReadObject(); secretMessage = (String) ois.readObject(); // 手动反序列化`transient`字段 } } ``` 此方式允许开发人员灵活控制序列化行为。 --- ### 总结 `transient`关键字的主要功能在于控制序列化过程中哪些字段应该被排除在外。其典型应用场景包括但不限于保护敏感信息、提升性能以及简化派生数据管理等方面。然而,在实际应用中还需注意遵循一定的编码规范以规避潜在问题。
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