19、Java 对象反序列化与基础 GUI 开发

Java 对象反序列化与基础 GUI 开发

一、对象反序列化

在 Java 中，对象序列化是将对象转换为字节流的过程，而反序列化则是将字节流还原为对象的过程。下面我们将详细介绍如何从文件中反序列化一个 Car 对象。

1. 反序列化步骤

• 创建 Car 对象 ：这次我们不使用构造函数初始化 Car 对象，而是将其值设置为从文件中读取的对象。
• 复制并修改代码 ：从 Serialize 类复制代码到 DeSerialize 类，并进行修改。注意在之前的 Serialize 类中，我们关闭了 ObjectOutputStream 但没有关闭 FileOutputStream ，在长时间运行的程序中，不关闭文件可能会导致奇怪的问题。当嵌套使用 FileInput 或 Output 类时，通常应按访问的相反顺序关闭文件。
• 使用 FileInputStream ：将 FileOutputStream 替换为其姐妹类 FileInputStream 。

FileInputStream outFile = new FileInputStream("serialized.dat"); 

• 导入 java.io 包 ：确保引用相同的文件名，并合理命名变量。
• 使用 ObjectInputStream ：将 FileInputStream 包装在 ObjectInputStream 中，用于从文件中读取对象。

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(outFile); 

• 读取对象并转换类型 ： ReadObject 方法读取文件中的对象，并将其转换为 Car 类型。

c = (Car)in.readObject(); 

• 关闭文件读取器 ：按相反顺序关闭 ObjectInputStream 和 FileInputStream 。

try { 
    FileInputStream inFile = new FileInputStream("serialized.dat"); 
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inFile); 
    c = (Car)in.readObject(); 
    in.close(); 
    inFile.close(); 
} 

• 捕获异常 ：捕获 ClassNotFoundException 异常，并输出错误信息。

catch(ClassNotFoundException e) 
{ 
    System.err.println("ERROR"); 
} 

• 输出对象信息 ：使用 toString 方法输出 Car 对象的信息。为避免 NetBeans 提示变量未初始化，将 Car 对象初始化为 null 。

public class DeSerialize { 
    public static void main(String[] args) { 
        Car c = null; 
        try { 
            FileInputStream inFile = new FileInputStream("serialized.dat"); 
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inFile); 
            c = (Car)in.readObject(); 
            in.close(); 
            inFile.close(); 
        } 
        catch(IOException e) 
        { 
            System.err.println("ERROR"); 
        } 
        catch(ClassNotFoundException e) 
        { 
            System.err.println("ERROR"); 
        } 
        System.out.println(c.toString()); 
    } 
} 

2. 反序列化流程

graph TD;
    A[创建 Car 对象] --> B[复制并修改代码];
    B --> C[使用 FileInputStream];
    C --> D[导入 java.io 包];
    D --> E[使用 ObjectInputStream];
    E --> F[读取对象并转换类型];
    F --> G[关闭文件读取器];
    G --> H[捕获异常];
    H --> I[输出对象信息];

二、基础 GUI 开发

有时候，我们编写的程序不仅要有强大的功能，还要有良好的用户界面，以提高用户体验。下面我们将介绍如何在 NetBeans 中创建一个基础的图形用户界面（GUI）。

1. Swing GUIs

NetBeans 是一个功能强大的程序，我们通过其提供的 GUI、菜单和按钮来访问各种功能。Java 的 swing 库可以帮助我们为自己的代码创建类似 NetBeans 的 GUI。

2. 创建 GUI 窗口

使用 JFrame 类可以创建一个应用程序窗口，具体步骤如下：
- 创建 JFrame 对象 ：可以传递一个字符串参数作为窗口的名称。

package GUI; 
import javax.swing.*; 
public class GUI { 
    public static void main(String[] args) { 
        JFrame frame = new JFrame("Hello World GUI"); 
    } 
} 

• 调用 pack 方法 ：在显示窗口之前，调用 pack 方法来预构建窗口中对象的物理关系，确保窗口显示正常。

frame.pack(); 

• 设置窗口可见 ：调用 setVisible 方法并将值设置为 true ，使窗口显示给用户。

frame.setVisible(true); 

3. 设置窗口大小

使用 setPreferredSize 方法可以设置 JFrame 类的首选大小。我们可以使用 Dimension 类来存储和操作大小信息。

import java.awt.*; 
frame.setPreferredSize(new Dimension(400, 400)); 

4. 添加标签

JLabel 是最简单的 GUI 元素之一，用于显示文本。创建 JLabel 对象后，需要将其添加到 JFrame 的 contentPane 中。

package gui; 
import javax.swing.*; 
import java.awt.*; 
public class GUI { 
    public static void main(String[] args) { 
        JFrame frame = new JFrame("Hello World GUI"); 
        frame.setPreferredSize(new Dimension(400, 400)); 
        JLabel label = new JLabel("Hi. I am a GUI."); 
        frame.getContentPane().add(label); 
        frame.pack(); 
        frame.setVisible(true); 
    } 
} 

5. 关闭应用程序

使用 setDefaultCloseOperation 方法可以设置窗口关闭时的操作。我们通常使用 EXIT_ON_CLOSE 选项，当关闭窗口时退出应用程序。

frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 

6. 多线程与推荐实践

在创建 GUI 时，程序可能会变成多线程的，这可能会导致一些底层问题。为了避免这些问题，建议使用 SwingUtilities 类的 invokeLater 方法来异步创建 GUI。

• 创建 MakeGUI 方法 ：将创建 GUI 的代码提取到一个新的方法中。

private static void MakeGUI() 
{ 
    JFrame frame = new JFrame("Hello World GUI"); 
    frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
    frame.setPreferredSize(new Dimension(400, 400)); 
    JLabel label = new JLabel("Hi. I am a GUI."); 
    frame.getContentPane().add(label); 
    frame.pack(); 
    frame.setVisible(true); 
} 

• 使用 SwingUtilities.invokeLater 方法 ：创建一个 Runnable 对象，并将其传递给 invokeLater 方法。

public static void main(String[] args) { 
    Runnable GUITask = new Runnable(){ 
        @Override 
        public void run(){ 
            MakeGUI(); 
        } 
    }; 
    SwingUtilities.invokeLater(GUITask); 
} 

综上所述，我们学习了如何在 Java 中反序列化对象以及创建基础的 GUI。反序列化对象可以帮助我们将对象持久化存储，而创建 GUI 可以提高程序的用户体验。通过遵循推荐的实践，我们可以避免一些潜在的问题，使程序更加稳定和可靠。

三、总结与对比

1. 反序列化与 GUI 开发要点总结

类别	要点	代码示例
对象反序列化	创建 Car 对象，使用 FileInputStream 和 ObjectInputStream 读取文件，捕获异常并输出对象信息	java<br>public class DeSerialize { <br> public static void main(String[] args) { <br> Car c = null; <br> try { <br> FileInputStream inFile = new FileInputStream("serialized.dat"); <br> ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inFile); <br> c = (Car)in.readObject(); <br> in.close(); <br> inFile.close(); <br> } <br> catch(IOException e) <br> { <br> System.err.println("ERROR"); <br> } <br> catch(ClassNotFoundException e) <br> { <br> System.err.println("ERROR"); <br> } <br> System.out.println(c.toString()); <br> } <br>}<br>
基础 GUI 开发	使用 JFrame 创建窗口，设置大小、添加标签、关闭应用程序，使用 SwingUtilities 异步创建 GUI	java<br>public static void main(String[] args) { <br> Runnable GUITask = new Runnable(){ <br> @Override <br> public void run(){ <br> MakeGUI(); <br> } <br> }; <br> SwingUtilities.invokeLater(GUITask); <br>}<br>

2. 反序列化与 GUI 开发流程对比

graph LR;
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(对象反序列化):::process --> B(读取文件):::process;
    B --> C(转换对象类型):::process;
    C --> D(捕获异常):::process;
    D --> E(输出对象信息):::process;
    F(基础 GUI 开发):::process --> G(创建窗口):::process;
    G --> H(设置窗口属性):::process;
    H --> I(添加组件):::process;
    I --> J(异步创建 GUI):::process;

从流程对比可以看出，对象反序列化主要围绕文件操作和对象转换，而基础 GUI 开发侧重于窗口和组件的创建与设置。

四、深入探讨与拓展

1. 反序列化的拓展应用

对象反序列化在很多场景下都有重要应用，比如数据持久化、分布式系统中的对象传输等。在实际应用中，我们可以将反序列化的对象存储在数据库中，或者在不同的服务之间传递。

例如，在一个分布式系统中，服务 A 将一个 Car 对象序列化后发送给服务 B，服务 B 接收到字节流后进行反序列化操作，从而获取 Car 对象的信息。

// 服务 A 序列化对象
Car car = new Car("FDAJFD54254", "Nisan", "Altima", "Green", 2000);
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("serialized.dat"));
out.writeObject(car);
out.close();

// 服务 B 反序列化对象
FileInputStream inFile = new FileInputStream("serialized.dat");
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inFile);
Car receivedCar = (Car) in.readObject();
in.close();
inFile.close();

2. GUI 开发的拓展功能

在基础 GUI 开发的基础上，我们可以进一步拓展功能，比如添加更多的组件（如按钮、文本框等），实现事件处理。

以下是一个添加按钮并处理按钮点击事件的示例：

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;

public class GUIWithButton {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable GUITask = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                MakeGUI();
            }
        };
        SwingUtilities.invokeLater(GUITask);
    }

    private static void MakeGUI() {
        JFrame frame = new JFrame("Hello World GUI with Button");
        frame.setPreferredSize(new Dimension(400, 400));
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        JLabel label = new JLabel("Hi. I am a GUI.");
        frame.getContentPane().add(label, BorderLayout.NORTH);

        JButton button = new JButton("Click me");
        button.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                JOptionPane.showMessageDialog(frame, "Button clicked!");
            }
        });
        frame.getContentPane().add(button, BorderLayout.CENTER);

        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

在这个示例中，我们添加了一个按钮，并为按钮添加了一个点击事件监听器。当按钮被点击时，会弹出一个消息框显示“Button clicked!”。

通过以上的深入探讨和拓展，我们可以看到 Java 对象反序列化和基础 GUI 开发在实际应用中有很大的潜力，并且可以通过不断学习和实践来进一步提升我们的编程能力。