Java基础面试题14：解释下Java Serialization和Deserialization

江-小北

于 2024-12-03 22:25:44 发布

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分类专栏： 6360+道Java面试题文章标签： java php 开发语言

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一、理解Java序列化和反序列化

序列化 (Serialization)：
通俗点说，就是把一个 Java 对象变成一串“看不懂”的字节，并存储到文件中或者通过网络传输。这个过程保存了对象的状态，方便以后用。

反序列化 (Deserialization)：
反过来，把存储的字节流重新“拼装”成一个 Java 对象，让我们能像之前那样使用它。

序列化和反序列化有什么用？

数据持久化：把对象保存到硬盘上（比如存成文件）。
远程通信：两个程序在网络上交流时，可以直接发送对象，而不是光发数据。通过序列化，程序能传递图片、文字甚至复杂对象。

二、如何实现序列化和反序列化

Java 提供了一套工具，轻松实现序列化和反序列化：

1. 用到的核心类

ObjectOutputStream：负责把对象序列化成字节流。用 writeObject(Object obj) 方法写入对象。
ObjectInputStream：负责把字节流反序列化成对象。用 readObject() 方法读出对象。

2. 必要条件

一个类要支持序列化，必须满足以下条件：

实现 Serializable 接口：这是个标志性接口，不需要额外实现方法，只要加上它，Java 就知道这个类可以被序列化。
或者实现 Externalizable 接口：这个更灵活，但需要自己实现序列化和反序列化的逻辑。

三、代码实例：序列化与反序列化

1. 准备工作：Student 类

一个简单的学生类如下：

import java.io.Serializable;

public class Student implements Serializable {
    private String name;
    private char sex;
    private int year;
    private double gpa;

    // 无参构造器
    public Student() {}

    // 有参构造器
    public Student(String name, char sex, int year, double gpa) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.year = year;
        this.gpa = gpa;
    }

    // Getter 和 Setter 方法
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }

    public char getSex() { return sex; }
    public void setSex(char sex) { this.sex = sex; }

    public int getYear() { return year; }
    public void setYear(int year) { this.year = year; }

    public double getGpa() { return gpa; }
    public void setGpa(double gpa) { this.gpa = gpa; }
}

2. 序列化 Student 对象到文件

import java.io.*;

public class UserStudent {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 创建 Student 对象
        Student st = new Student("Tom", 'M', 20, 3.6);

        // 创建文件
        File file = new File("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt");
        if (!file.exists()) {
            file.createNewFile(); // 如果文件不存在，就新建
        }

        // 序列化过程
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

        oos.writeObject(st); // 把对象写入文件
        oos.close();         // 关闭流

        // 反序列化过程
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

        Student st1 = (Student) ois.readObject(); // 从文件读取对象

        System.out.println("name = " + st1.getName());
        System.out.println("sex = " + st1.getSex());
        System.out.println("year = " + st1.getYear());
        System.out.println("gpa = " + st1.getGpa());

        ois.close(); // 关闭流
    }
}

3. 结果

序列化生成的文件内容可能看起来是乱码，这就是序列化后的字节数据。

反序列化会打印如下信息：

name = Tom
sex = M
year = 20
gpa = 3.6

四、重点补充：transient 关键字

如果某个属性用 transient 修饰，它就不会被序列化。比如：

private transient char sex; // 被 transient 修饰，不参与序列化

再运行程序时，sex 属性会变成默认值，输出：

name = Tom
sex =  
year = 20
gpa = 3.6

五、用 Externalizable 接口实现序列化

相比 Serializable，Externalizable 接口更灵活。它要求你手动实现：

writeExternal() 方法：定义如何写出对象。
readExternal() 方法：定义如何读入对象。

代码示例

import java.io.*;

public class Student1 implements Externalizable {
    private String name;
    private char sex;
    private int year;
    private double gpa;

    public Student1() {} // 必须有无参构造器

    public Student1(String name, char sex, int year, double gpa) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.year = year;
        this.gpa = gpa;
    }

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(name);
        out.writeObject(sex);
        out.writeObject(year);
        out.writeObject(gpa);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        name = (String) in.readObject();
        sex = (char) in.readObject();
        year = (int) in.readObject();
        gpa = (double) in.readObject();
    }
}