认识java序列化

最新推荐文章于 2023-12-08 16:21:03 发布

原创最新推荐文章于 2023-12-08 16:21:03 发布 · 239 阅读

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本文深入探讨Java序列化机制，包括其基本概念、序列化原理、实现方式及自定义序列化等核心内容。同时对比了Serializable与Externalizable接口的区别，并介绍了序列化在Android中的应用。

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虽然从事开发工作两年，最突出的提升也就是应付工作的能力，对于基础概念还是不知所云。惭愧惭愧。。。

1、序列化的存在一定有它的道理，先来看看序列化的前世今生：

Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象，在JVM处于运行时，这些对象才可能存在，也就是说这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期长。但在实际应用里，可能要求在JVM停止运行后能够保持（持久化）指定的对象，以便在将来重新读取被保持的对象，那么问题来了。Java对象序列化应运而生。

2、什么是java序列化？

java序列化是一个把java对象转换为字节序列的过程，也就是把内存中Java对象的状态转换成跟平台无关的二进制流，从而允许将这种二进制流保存在磁盘上、网络传输等。必须注意的是，对象序列化保存的是对象的状态，即它的成员变。因此，对象序列化不会关注类中的静态变量。反序列化就是从二进制流(序列)转化为对象的过程。

3、序列化原理

每个序列化对象都是采用一个序列号进行保存；
当序列化一个对象是，程序将检查改对象是否已经序列化过：
——该对象如果没进行序列化，则采用六中数据来构建它，并为该对象关联一个序列号；
——该对象已经序列或，则程序直接输出该对象关联的序列号，通过该序列号获取该对象的引用。

3、如何实现对象序列化？

如果要让一个对象支持序列化机制，必须让它的类是可序列化的，该类必须实现一个可序列化的接口。

Serializable
Extmalizable

这里有几个原则，相信有开发经验的同学都能体会到下面的提到的几点：

Serializable是一个标示性接口，接口中没定义任何方法或字段，仅用于表示可序列化的语义；
静态变量和成员方法不可序列化；
一个类能被序列化，该类中的所有引用对象也必须是可以被序列化的。否则整个序列化操作会失败，并且抛出一个NotSerializableException，除非我们将不可序列化的引用标记为transient。

Serializable接口

Serializable接口是在java序列化中最常用的，只要实现Serializable接口即可。

当实体类实现这个接口的时候，eclipse或者ide应该会给一个警告，提示你serialVersionUID这个成员变量，androidstudio自动生成serialVersionUID可参考这篇文章：链接

透过现象问问题，什么是serialVersionUID?

1、serialVersionUID可以理解为类的版本号，只有版本号相同，反序列化才能成功。如果不主动导入serialVersionUID，那么就会生成一个默认的。
2、serialVersionUID是通过你的类定义信息计算所得，也就是说，如果这个类进行了修改，就会产生一个不同的serialVersionUID，那么之前序列化的字节流就不能正常反序列化了。
3、但是，serialVersionUID知识一个版本号而已，在某些情况下，我们对实体类进行了修改，比如增加或删除一个成员变量，只要这时候不修改serialVersionUID，那么之前序列化好的字节流仍可以正常被反序列化成新的对象。

public class Test implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1410115609728301016L;
}

自定义序列化

在实际开发中，可能会有这样的需求，一个实体类中，某些属性需要序列化，某些属性不需要。这样可以有效减少序列化的长度，提高效率。

先看看前面提到transient关键字：

public class Test implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1410115609728301016L;
    // 反序列化后name的value将为null
    transient String name;
    String age;
}

上面的例子同时也说明：使用tranisent修饰的变量，在经过序列化和反序列化之后，Java对象会丢失该实例的变量值，但是变量名仍参加序列化。

使用transient关键字只是隔离了变量值，有没有什么方法直接不序列化实例变量。答案是肯定的，java的自定义序列化机制可以做到。

1、实现自定义序列化（一）
在序列化和反序列化过程中需要特殊处理的类应该提供如下方法，用于实现自定义序列化：

writeObject（）
readObject（）

这两个方法并不属于任何类和接口，只要在要序列化的类中提供这两个方法，就会在序列化机制中自动被调用。

其中wirteObject方法用于写入特定类的实例状态，相应的readObject方法可以恢复它。通过重写该方法，开发者可以获取对序列化的控制。

public class Test implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1410115609728301016L;
    String name;
    String age;

    //JAVA BEAN自定义的writeObject方法
    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        System.out.println("writeObejct ------");
        out.writeObject(new StringBuffer(name).reverse());
        out.writeObject(new StringBuffer(age).reverse());
    }

    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        System.out.println("readObject ------");
        this.name = ((StringBuffer) in.readObject()).reverse().toString();
        this.age = ((StringBuffer) in.readObject()).reverse().toString();
    }
}

2、实现自定义序列化（二）

Externalizable接口
1、这是另一种自定义序列化机制，可以完全有开发者决定存储和恢复对象数据。
2、用法和Serializable接口非常相似，只是Externalizable接口强制开发自定义序列化。
3、通过writeExternal(…)和writeExternal(…)实现序列化和反序列化、
4、注意：实现Externalizable接口的类必须提供一个无参构造函数，因为在反序列化对象是，对象流将调用无参构造函数创建一个对象，在调用readExternal(…)方法。

public class Test implements Externalizable {

    private static final long serialVersionUID = -1410115609728301016L;
    String age;

    // 必备的无参构造函数
    public Test() {
    }

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

    }
}

2、实现自定义序列化（三）

写入时替换对象——writeReplace()

writeReplace()是一种彻底的自定义机制，实现writeReplace（）方法后，序列化时会先调用writePeplace方法将当前对象替换成另一个对象，该方法会返回替换后的对象并将其写入流中。

public class Test implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -1410115609728301016L;

    transient String name;
    String age;

    private Object writeReplace() throws ObjectStreamException {
        ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
        list.add(name);
        list.add(age);
        return list;
    }
}

补充：

对于某些单例对象，可以在类定义的时候加上readResolve（）方法，返回单例的实体类，这样在同一内存空间反序列化出来，会调用readResolve（）方法获得原单例对象的引用，避免因为序列化和反序列化破坏了单例。

public class MySingleton {
    private MySingleton() {
    }

    private static final MySingleton INSTANCE = new MySingleton();

    public static MySingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
        return INSTANCE;
    }
}

android的Parcelable接口

Parcelable是android为我们提供的序列化接口，使用比Serializable复杂点，但是效率很高，号称比Serializable快10倍。

安卓开发里，Parcelable和Serializable都是实现序列化并且可用于Intent间传递数据，Serializable是Java的实现方式，可能会频繁的IO操作，所以消耗比较大，但是实现方式简单。
Parcelable是Android提供的方式,效率比较高，但是实现起来复杂一些，现在as有插件，用起来一点也不复杂。

二者的选取规则是：倾向于性能，当然选择Parcelable；倾向于快简省，选择Serializable。

参考资料：
https://www.cnblogs.com/dongguacai/p/5721056.html
https://www.jianshu.com/p/7f36f22c1a64
https://www.jianshu.com/p/7ad3d20b3067
http://blog.youkuaiyun.com/justin_1107/article/details/72903006