java序列化

本文详细介绍了Java序列化和反序列化的基本概念,解释了其在远程通信和数据持久化中的作用。序列化是将Java对象转换为字节序列,而反序列化则是相反过程。文章还提供了实现序列化与反序列化的具体步骤和方法,包括使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream类。

java序列化和反序列化

Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程
Java反序列化是指把字节序列恢复为Java对象的过程。

为什么需要序列化与反序列化

当两个进程进行远程通信时,可以相互发送各种类型的数据,包括文本、图片、音频、视频等, 而这些数据都会以二进制序列的形式在网络上传送。

那么当两个Java进程进行通信时,能否实现进程间的对象传送呢?答案是可以的。如何做到呢?这就需要Java序列化与反序列化了。换句话说,一方面,发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,然后在网络上传送;另一方面,接收方需要从字节序列中恢复出Java对象。

好处一是实现了数据的持久化,通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上(通常存放在文件里),二是,利用序列化实现远程通信,即在网络上传送对象的字节序列。

如何实现Java序列化与反序列化

1)JDK类库中序列化API
java.io.ObjectOutputStream:表示对象输出流
它的writeObject(Object obj)方法可以对参数指定的obj对象进行序列化,把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
java.io.ObjectInputStream:表示对象输入流
它的readObject()方法源输入流中读取字节序列,再把它们反序列化成为一个对象,并将其返回。

2)实现序列化的要求
只有实现了Serializable或Externalizable接口的类的对象才能被序列化,否则抛出异常。

3)实现Java对象序列化与反序列化的方法 假定一个Student类,它的对象需要序列化,可以有如下三种方法:
方法一:若Student类仅仅实现了Serializable接口,则可以按照以下方式进行序列化和反序列化
ObjectOutputStream采用默认的序列化方式,对Student对象的非transient的实例变量进行序列化。
ObjcetInputStream采用默认的反序列化方式,对对Student对象的非transient的实例变量进行反序列化。
方法二:若Student类仅仅实现了Serializable接口,并且还定义了readObject(ObjectInputStream
in)和writeObject(ObjectOutputSteam out),则采用以下方式进行序列化与反序列化。
ObjectOutputStream调用Student对象的writeObject(ObjectOutputStreamout)的方法进行序列化。
ObjectInputStream会调用Student对象的readObject(ObjectInputStreamin)的方法进行反序列化。
方法三:若Student类实现了Externalnalizable接口,且Student类必须实现readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out)方法,则按照以下方式进行序列化与反序列化。
ObjectOutputStream调用Student对象的writeExternal(ObjectOutputout))的方法进行序列化。 ObjectInputStream会调用Student对象的readExternal(ObjectInputin)的方法进行反序列化。

4)JDK类库中序列化的步骤
步骤一:创建一个对象输出流,它可以包装一个其它类型的目标输出流,如文件输出流:
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(newfileOutputStream(“D:\objectfile.obj”));
步骤二:通过对象输出流的writeObject()方法写对象:
out.writeObject(“Hello”); out.writeObject(new Date());

5)JDK类库中反序列化的步骤
步骤一:创建一个对象输入流,它可以包装一个其它类型输入流,如文件输入流: ObjectInputStreamin = new ObjectInputStream(new fileInputStream(“D:\objectfile.obj”));
步骤二:通过对象输出流的readObject()方法读取对象: String obj1 = (String)in.readObject();
Date obj2 = (Date)in.readObject();
说明:为了正确读取数据,完成反序列化,必须保证向对象输出流写对象的顺序与从对象输入流中读对象的顺序一致。
为了更好地理解Java序列化与反序列化,选择方法一编码实现。

### 序列化的含义 序列化指将堆内存中的 Java 对象数据,通过某种方式存储到磁盘文件中,或者传递给其他网络节点(网络传输),即将对象转化为二进制,用于保存或网络传输。反序列化则是从 IO 流中恢复对象[^1][^4]。 ### 序列化的意义 序列化机制允许将实现序列化Java 对象转换为字节序列,这些字节序列可以保存在磁盘上,或通过网络传输,以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在[^1]。 ### 序列化的使用场景 所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的,比如 RMI(remote method invoke,即远程方法调用),传入的参数或返回的对象都是可序列化的,否则会出错;所有需要保存到磁盘的 Java 对象都必须是可序列化的。通常建议程序创建的每个 JavaBean 类都实现 Serializable 接口[^1]。 ### 序列化实现的方式 #### Serializable 接口 - **普通序列化**:实现 Serializable 接口后,可使用 ObjectOutputStream 将对象写入流,使用 ObjectInputStream 从流中读取对象。 ```java import java.io.*; class Person implements Serializable { String name; int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } public class SerializationExample { public static void main(String[] args) { Person person = new Person("John", 30); try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) { oos.writeObject(person); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) { Person deserializedPerson = (Person) ois.readObject(); System.out.println(deserializedPerson.name + " " + deserializedPerson.age); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` - **成员是引用的序列化**:若类的成员是引用类型,该引用类型也必须是可序列化的,否则当前类无法实现序列化。 - **同一对象序列化多次的机制**:Java 序列化算法会保证同一对象多次序列化时,不会重复序列化对象的内容,而是只记录对象的引用。 - **Java 序列化算法潜在的问题**:例如序列化版本号不匹配、性能问题等。 - **可选的自定义序列化**:可通过实现 `writeObject` 和 `readObject` 方法来自定义序列化和反序列化过程。 #### Externalizable 接口 Externalizable 接口强制自定义序列化,需要实现 `writeExternal` 和 `readExternal` 方法。 ```java import java.io.*; class Employee implements Externalizable { String name; int id; public Employee() {} public Employee(String name, int id) { this.name = name; this.id = id; } @Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { out.writeObject(name); out.writeInt(id); } @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { name = (String) in.readObject(); id = in.readInt(); } } ``` ### 序列化版本号 serialVersionUID serialVersionUID 用于确保序列化和反序列化时类的版本一致性。若没有显式定义 serialVersionUID,Java 会根据类的结构自动生成一个。当类的结构发生变化时,可能会导致 serialVersionUID 改变,从而在反序列化时抛出 `InvalidClassException`。建议显式定义 serialVersionUID。 ```java import java.io.Serializable; class MyClass implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; // 类的成员和方法 } ```
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