java中对象的序列化

最新推荐文章于 2023-09-26 07:34:19 发布

hapylong

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分类专栏： JAVA 文章标签： java date string jvm socket 网络

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序列化的过程就是将对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后，可以用java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中，可以通过管道或线程读取，或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。对象序列化功能非常简单、强大，在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用。对象序列化问题在网络编程中并不是最激动人心的课题，但却相当重要，具有许多实用意义。

一：对象序列化可以实现分布式对象。
主要应用例如：RMI要利用对象序列化运行远程主机上的服务，就像在本地机上运行对象时一样。

二： java对象序列化不仅保留一个对象的数据，而且递归保存对象引用的每个对象的数据。可以将整个对象层次写入字节流中，可以保存在文件中或在网络连接上传递。利用对象序列化可以进行对象的“深复制”，即复制对象本身及引用的对象本身。序列化一个对象可能得到整个对象序列。

从上面的叙述中，我们知道了对象序列化是java编程中的必备武器，那么让我们从基础开始，好好学习一下它的机制和用法。

java 序列化比较简单，通常不需要编写保存和恢复对象状态的定制代码。实现java.io.Serializable接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复，不需要在类中增加任何代码。只有极少数情况下才需要定制代码保存或恢复对象状态。这里要注意：不是每个类都可序列化，有些类是不能序列化的，例如涉及线程的类与特定JVM有非常复杂的关系。
序列化机制：

序列化分为两大部分：序列化和反序列化。序列化是这个过程的第一部分，将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。反序列化就是打开字节流并重构对象。对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。ObjectOutputStream中的序列化过程与字节流连接，包括对象类型和版本信息。反序列化时，JVM用头信息生成对象实例，然后将对象字节流中的数据复制到对象数据成员中。下面我们分两大部分来阐述：

处理对象流：
（序列化过程和反序列化过程）

   java.io包有两个序列化对象的类。ObjectOutputStream负责将对象写入字节流，ObjectInputStream从字节流重构对象。
     我们先了解ObjectOutputStream类吧。ObjectOutputStream类扩展DataOutput接口。
writeObject ()方法是最重要的方法，用于对象序列化。如果对象包含其他对象的引用，则writeObject()方法递归序列化这些对象。每个ObjectOutputStream维护序列化的对象引用表，防止发送同一对象的多个拷贝。（这点很重要）由于writeObject()可以序列化整组交叉引用的对象，因此同一ObjectOutputStream实例可能不小心被请求序列化同一对象。这时，进行反引用序列化，而不是再次写入对象字节流。

下面，让我们从例子中来了解ObjectOutputStream这个类吧。
1. // 序列化 today's date 到一个文件中.
2.      FileOutputStream f = new FileOutputStream("tmp");
3.      ObjectOutputStream s = new ObjectOutputStream(f);
4.      s.writeObject("Today");
5.      s.writeObject(new Date());
6.      s.flush();

    现在，让我们来了解ObjectInputStream这个类。它与 ObjectOutputStream相似。它扩展DataInput接口。ObjectInputStream中的方法镜像 DataInputStream中读取Java基本数据类型的公开方法。readObject()方法从字节流中反序列化对象。每次调用 readObject()方法都返回流中下一个Object。对象字节流并不传输类的字节码，而是包括类名及其签名。readObject()收到对象时，JVM装入头中指定的类。如果找不到这个类，则readObject()抛出ClassNotFoundException,如果需要传输对象数据和字节码，则可以用RMI框架。ObjectInputStream的其余方法用于定制反序列化过程。

例子如下：
1. //从文件中反序列化 string 对象和 date 对象
2.      FileInputStream in = new FileInputStream("tmp");
3.      ObjectInputStream s = new ObjectInputStream(in);
4.      String today = (String)s.readObject();
5.      Date date = (Date)s.readObject();

定制序列化过程:

       序列化通常可以自动完成，但有时可能要对这个过程进行控制。java可以将类声明为serializable，但仍可手工控制声明为static或transient的数据成员。
例子：一个非常简单的序列化类。
1. public class simpleSerializableClass implements Serializable{
2.      String sToday="Today:";
3.      transient Date dtToday=new Date();
4. }

       序列化时，类的所有数据成员应可序列化，除了声明为transient或static的成员。将变量声明为 transient类型就是告诉JVM成员变量dtToday将不被序列化。将数据成员声明为transient后，序列化过程就无法将其加进对象字节流中。后面数据反序列化时，要重建数据成员（因为它是类定义的一部分），但dtToday将不包含任何数据，因为这个数据成员不向流中写入任何数据。记住，对象流不序列化使用static或transient关键字。我们的类要用writeObject()与readObject()方法以处理这些数据成员。使用writeObject()与readObject()方法时，还要注意按写入的顺序读取这些数据成员。

关于如何使用定制序列化的部分代码如下：

1. //重写writeObject()方法以便处理transient的成员。
2. public void writeObject(ObjectOutputStream outputStream) throws IOException{
3.      outputStream.defaultWriteObject();//使定制的writeObject()方法可以
4.                          利用自动序列化中内置的逻辑。
5.      outputStream.writeObject(oSocket.getInetAddress());
6.      outputStream.writeInt(oSocket.getPort());
7. }
8. //重写readObject()方法以便接收transient的成员。
9. private void readObject(ObjectInputStream inputStream) throws IOException,ClassNotFoundException{
10.      inputStream.defaultReadObject();//defaultReadObject()补充自动序列化
11.      InetAddress oAddress=(InetAddress)inputStream.readObject();
12.      int iPort =inputStream.readInt();
13.      oSocket = new Socket(oAddress,iPort);
14.      iID=getID();
15.      dtToday =new Date();
16. }

完全定制序列化过程:

如果一个类要完全负责自己的序列化，则实现 Externalizable接口而不是Serializable接口。Externalizable接口定义包括两个方法writeExternal ()与readExternal()。利用这些方法可以控制对象数据成员如何写入字节流.类实现Externalizable时，头写入对象流中，然后类完全负责序列化和恢复数据成员，除了头以外，根本没有自动序列化。这里要注意了。声明类实现Externalizable接口会有重大的安全风险。 writeExternal()与readExternal()方法声明为public，恶意类可以用这些方法读取和写入对象数据。如果对象包含敏感信息，则要格外小心。这包括使用安全套接或加密整个字节流。