Java 序列化与反序列化工具类

本文详细介绍了Java中对象序列化的基本原理与应用实践,包括序列化与反序列化的实现方式,以及在网络编程和持久化存储中的应用场景。

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        在基于网络编程的项目中,经常会遇到需要将某些参数进行序列化之后再进行传输,在接收方再进行反序列化操作。普遍的做法是让实体类实现Serializable接口,但是当涉及很多实体类或者说需要序列化的实体类型不确定时(后期会有增加),那使用实现Serializable接口的方式在编程模型上不符合低耦合的原则。所以采用引用工具类的方式去处理。

public abstract class SerializationUtils {

	/**
	 * Serialize the given object to a byte array.
	 * @param object the object to serialize
	 * @return an array of bytes representing the object in a portable fashion
	 */
	public static byte[] serialize(Object object) {
		if (object == null) {
			return null;
		}
		ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(1024);
		try {
			ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
			oos.writeObject(object);
			oos.flush();
		}
		catch (IOException ex) {
			throw new IllegalArgumentException("Failed to serialize object of type: " + object.getClass(), ex);
		}
		return baos.toByteArray();
	}

	/**
	 * Deserialize the byte array into an object.
	 * @param bytes a serialized object
	 * @return the result of deserializing the bytes
	 */
	public static Object deserialize(byte[] bytes) {
		if (bytes == null) {
			return null;
		}
		try {
			ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bytes));
			return ois.readObject();
		}
		catch (IOException ex) {
			throw new IllegalArgumentException("Failed to deserialize object", ex);
		}
		catch (ClassNotFoundException ex) {
			throw new IllegalStateException("Failed to deserialize object type", ex);
		}
	}

}

     * ByteArrayOutputStream类是在创建它的实例时,程序内部创建一个byte型别数组的缓冲区,
     * 然后利用ByteArrayOutputStream和ByteArrayInputStream的实例向数组中写入或读出byte型数据。
     * 在网络传输中我们往往要传输很多变量,我们可以利用ByteArrayOutputStream把所有的变量收集到一起,然后一次性把数据发送出去。
     * 具体用法如下:
     * ByteArrayOutputStream: 可以捕获内存缓冲区的数据,转换成字节数组
     * ByteArrayInputStream: 可以将字节数组转化为输入流


     * 代码实现如下所示:
     * ByteArrayOutputStream把内存中的数据读到字节数组中,
     * 而ByteArrayInputStream又把字节数组中的字节以流的形式读出,
     * 实现了对同一个字节数组的操作.  


public static void main(String[] args) throws IOException {
		ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
	    DataOutputStream dout = new DataOutputStream(bout);
	    String name = "XYY";
	    int age = 27;
	    dout.writeUTF(name);
	    dout.writeInt(age);
	    byte[] buff = bout.toByteArray();
	    ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(buff);
	    DataInputStream dis = new DataInputStream(bin);
	    String newName = dis.readUTF();
	    int newAge = dis.readInt();
	    System.out.println(newName + ":" + newAge);
	}

     * java.io包中,提供了ObjectInputStream和ObjectOutputStream将数据流功能扩展至可读写对象 。在ObjectInputStream 中用readObject()方法可以直接读取一个对象,ObjectOutputStream中用writeObject()方法可以直接将对象保存到输出流中。


        Java的"对象序列化"能让你将一个实现了Serializable接口的对象转换成byte流,这样日后要用这个对象时候,你就能把这些byte数据恢复出来,并据此重新构建那个对象了。

   在实际使用对象序列化时,一种应用场景是将对象序列化到持久化存储(本地硬盘),我们此时不想做文件解析,也不想有人读懂这个持久化文件,当我们需要时,
可以直接采用反序列化将保存的文件生成为对象;另一种应用场景是在网络传输过程中,此时对象会在不同主机上传播,序列化会将对象转成码流由对端进行解析,
这个解析过程不需要人参与。

     在序列化时,有几点要注意的:

        1:当一个对象被序列化时,只保存对象的非静态成员变量(包括声明为private的变量),不能保存任何的成员方法和静态的成员变量。

     2:如果一个对象的成员变量是一个对象,那么这个对象的数据成员也会被序列化。

     3:如果一个可序列化的对象包含对某个不可序列化的对象的引用,那么整个序列化操作将会失败,并且会抛出一个NotSerializableException。我们可以将这个引用标记为transient,那么对象仍然可以序列化。

     序列化是干什么的

  简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态,并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存Object States,但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制,那就是序列化。

  什么情况下需要序列化

  a)当你想把的内存中的对象保存到一个文件中或者数据库中时候;
  b)当你想用套接字在网络上传送对象的时候;
  c)当你想通过RMI传输对象的时候;


本JSON是基于JAVA7编写,对比阿里的JSON三次测试结果如下: 10万次序列化,1万次反序列化,毫秒。 阿里序列化时间 1229 1133 1179 阿里反序列化时间 478 523 466 HZS序列化时间 1089 998 1010 HZS反序列化时间 606 623 635 测试代码如下: { org.hzs.json.JSONObject bjson; java.util.LinkedList<String> jd_Set = new java.util.LinkedList<>(); java.util.Random d1 = new java.util.Random(); java.util.UUID d2; int ji_i; long ji起始时间_i; long ji截至时间_i; java.util.Date date = new java.util.Date(); //生成1万个序列化後的文本 for (ji_i = 0; ji_i < 10000; ji_i++) { bjson = org.hzs.json.JSONObject.d副本(); bjson.put("a1", d1.nextDouble()); bjson.put("a2", d1.nextDouble()); bjson.put("a3", d1.nextDouble()); bjson.put("a4", d1.nextInt()); bjson.put("a5", d1.nextInt()); bjson.put("a6", d1.nextLong()); bjson.put("a7", d1.nextBoolean()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b1", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b2", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b3", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b4", d2.toString()); bjson.put("c", new java.util.Date()); jd_Set.add(bjson.toString()); } com.alibaba.fastjson.JSONObject ajson, a1json = new com.alibaba.fastjson.JSONObject(); ji起始时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); for (ji_i = 0; ji_i < 100000; ji_i++) { ajson = (com.alibaba.fastjson.JSONObject) a1json.clone(); ajson.put("a1", d1.nextDouble()); ajson.put("a2", d1.nextDouble()); ajson.put("a3", d1.nextDouble()); ajson.put("a4", d1.nextInt()); ajson.put("a5", d1.nextInt()); ajson.put("a6", d1.nextLong()); ajson.put("a7", d1.nextBoolean()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); ajson.put("b1", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); ajson.put("b2", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); ajson.put("b3", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); ajson.put("b4", d2.toString()); ajson.put("c", new java.util.Date()); ajson.toString(); } ji截至时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); System.out.print("阿里变量序列化时间:"); System.out.println(ji截至时间_i - ji起始时间_i); ji起始时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); for (ji_i = 0; ji_i < 10000; ji_i++) { ajson = com.alibaba.fastjson.JSONObject.parseObject(jd_Set.get(ji_i)); } ji截至时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); System.out.print("阿里反序列化时间:"); System.out.println(ji截至时间_i - ji起始时间_i); ji起始时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); for (ji_i = 0; ji_i < 100000; ji_i++) { bjson = org.hzs.json.JSONObject.d副本(); bjson.put("a1", d1.nextDouble()); bjson.put("a2", d1.nextDouble()); bjson.put("a3", d1.nextDouble()); bjson.put("a4", d1.nextInt()); bjson.put("a5", d1.nextInt()); bjson.put("a6", d1.nextLong()); bjson.put("a7", d1.nextBoolean()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b1", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b2", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b3", d2.toString()); d2 = java.util.UUID.randomUUID(); bjson.put("b4", d2.toString()); bjson.put("c", new java.util.Date()); bjson.toString(); } ji截至时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); System.out.print("HZS变量序列化时间:"); System.out.println(ji截至时间_i - ji起始时间_i); ji起始时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); for (ji_i = 0; ji_i < 10000; ji_i++) { bjson = org.hzs.json.JSONObject.d副本(jd_Set.get(ji_i)); } ji截至时间_i = java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); System.out.print("HZS反序列化时间:"); System.out.println(ji截至时间_i - ji起始时间_i); }
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