java 對象的序列化和還原序列化詳細介紹_java

     最近周末，對java 的基礎知識做了一個整理，其中java 序列化和還原序列化的資料進行了詳細整理，這裡做個筆記，希望也能協助到讀到此文的朋友。

一、序列化和還原序列化的概念

　　把對象轉換為位元組序列的過程稱為對象的序列化。
　　把位元組序列恢複為對象的過程稱為對象的還原序列化。

　　對象的序列化主要有兩種用途：

　　1） 把對象的位元組序列永久地儲存到硬碟上，通常存放在一個檔案中；
　　2） 在網路上傳送對象的位元組序列。

　　在很多應用中，需要對某些對象進行序列化，讓它們離開記憶體空間，入住物理硬碟，以便長期儲存。比如最常見的是Web伺服器中的Session對象，當有 10萬使用者並發訪問，就有可能出現10萬個Session對象，記憶體可能吃不消，於是Web容器就會把一些seesion先序列化到硬碟中，等要用了，再把儲存在硬碟中的對象還原到記憶體中。

　　當兩個進程在進行遠程通訊時，彼此可以發送各種類型的資料。無論是何種類型的資料，都會以二進位序列的形式在網路上傳送。發送方需要把這個Java對象轉換為位元組序列，才能在網路上傳送；接收方則需要把位元組序列再恢複為Java對象。

二、JDK類庫中的序列化API

　　java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出資料流，它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化，把得到的位元組序列寫到一個目標輸出資料流中。

　　java.io.ObjectInputStream代表對象輸入資料流，它的readObject()方法從一個源輸入資料流中讀取位元組序列，再把它們還原序列化為一個對象，並將其返回。

　　只有實現了Serializable和Externalizable介面的類的對象才能被序列化。Externalizable介面繼承自 Serializable介面，實現Externalizable介面的類完全由自身來控制序列化的行為，而僅實現Serializable介面的類可以 採用預設的序列化方式 。

　　對象序列化包括如下步驟：

　　1） 建立一個對象輸出資料流，它可以封裝一個其他類型的目標輸出資料流，如檔案輸出資料流；
　　2） 通過對象輸出資料流的writeObject()方法寫對象。

　　對象還原序列化的步驟如下：

　　1） 建立一個對象輸入資料流，它可以封裝一個其他類型的源輸入資料流，如檔案輸入資料流；
　　2） 通過對象輸入資料流的readObject()方法讀取對象。

對象序列化和反序列範例：

　　定義一個Person類，實現Serializable介面

 1 import java.io.Serializable; 2  3 /** 4 * <p>ClassName: Person<p> 5 * <p>Description:測試對象序列化和還原序列化<p> 6 * @author xudp 7 * @version 1.0 V 8 * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25 9 */10 public class Person implements Serializable {11 12   /**13   * 序列化ID14   */15   private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;16   private int age;17   private String name;18   private String sex;19 20   public int getAge() {21     return age;22   }23 24   public String getName() {25     return name;26   }27 28   public String getSex() {29     return sex;30   }31 32   public void setAge(int age) {33     this.age = age;34   }35 36   public void setName(String name) {37     this.name = name;38   }39 40   public void setSex(String sex) {41     this.sex = sex;42   }43 }

　　序列化和還原序列化Person類對象

import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.text.MessageFormat;/** * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p> * <p>Description: 測試對象的序列化和反序列<p> * @author xudp * @version 1.0 V * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25 */public class TestObjSerializeAndDeserialize {  public static void main(String[] args) throws Exception {    SerializePerson();//序列化Person對象    Person p = DeserializePerson();//反序列Perons對象    System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",                         p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));  }    /**   * MethodName: SerializePerson    * Description: 序列化Person對象   * @author xudp   * @throws FileNotFoundException   * @throws IOException   */  private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,      IOException {    Person person = new Person();    person.setName("gacl");    person.setAge(25);    person.setSex("男");    // ObjectOutputStream 對象輸出資料流，將PersonObject Storage Service到E盤的Person.txt檔案中，完成對Person對象的序列化操作    ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(        new File("E:/Person.txt")));    oo.writeObject(person);    System.out.println("Person對象序列化成功！");    oo.close();  }  /**   * MethodName: DeserializePerson    * Description: 反序列Perons對象   * @author xudp   * @return   * @throws Exception   * @throws IOException   */  private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(        new File("E:/Person.txt")));    Person person = (Person) ois.readObject();    System.out.println("Person對象還原序列化成功！");    return person;  }}

代碼運行結果如下：

序列化Person成功後在E盤產生了一個Person.txt檔案，而還原序列化Person是讀取E盤的Person.txt後產生了一個Person對象

 三、serialVersionUID的作用

　　s​e​r​i​a​l​V​e​r​s​i​o​n​U​I​D​:​ ​字​面​意​思​上​是​序​列​化​的​版​本​號​，凡是實現Serializable介面的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態變數

private static final long serialVersionUID

　　實現Serializable介面的類如果類中沒有添加serialVersionUID，那麼就會出現如下的警告提示

　　

　　用滑鼠點擊就會彈出產生serialVersionUID的對話方塊，如下圖所示：

　　

　　serialVersionUID有兩種產生方式：

　　採用  這種方式產生的serialVersionUID是1L，例如：

 private static final long serialVersionUID = 1L;

　　採用這種方式產生的serialVersionUID是根據類名，介面名，方法和屬性等來產生的，例如：

 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

　　添加了之後就不會出現那個警告提示了，如下所示：

　　

　　扯了那麼多，那麼serialVersionUID(序列化版本號碼)到底有什麼用呢，我們用如下的例子來說明一下serialVersionUID的作用，看下面的代碼：

 1 import java.io.File; 2 import java.io.FileInputStream; 3 import java.io.FileNotFoundException; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.ObjectInputStream; 7 import java.io.ObjectOutputStream; 8 import java.io.Serializable; 9 10 public class TestSerialversionUID {11 12   public static void main(String[] args) throws Exception {13     SerializeCustomer();// 序列化Customer對象14     Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer對象15     System.out.println(customer);16   }17 18   /**19   * MethodName: SerializeCustomer 20   * Description: 序列化Customer對象21   * @author xudp22   * @throws FileNotFoundException23   * @throws IOException24   */25   private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,26       IOException {27     Customer customer = new Customer("gacl",25);28     // ObjectOutputStream 對象輸出資料流29     ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(30         new File("E:/Customer.txt")));31     oo.writeObject(customer);32     System.out.println("Customer對象序列化成功！");33     oo.close();34   }35 36   /**37   * MethodName: DeserializeCustomer 38   * Description: 反序列Customer對象39   * @author xudp40   * @return41   * @throws Exception42   * @throws IOException43   */44   private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {45     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(46         new File("E:/Customer.txt")));47     Customer customer = (Customer) ois.readObject();48     System.out.println("Customer對象還原序列化成功！");49     return customer;50   }51 }52 53 /**54 * <p>ClassName: Customer<p>55 * <p>Description: Customer實現了Serializable介面，可以被序列化<p>56 * @author xudp57 * @version 1.0 V58 * @createTime 2014-6-9 下午04:20:1759 */60 class Customer implements Serializable {61   //Customer類中沒有定義serialVersionUID62   private String name;63   private int age;64 65   public Customer(String name, int age) {66     this.name = name;67     this.age = age;68   }69 70   /*71   * @MethodName toString72   * @Description 重寫Object類的toString()方法73   * @author xudp74   * @return string75   * @see java.lang.Object#toString()76   */77   @Override78   public String toString() {79     return "name=" + name + ", age=" + age;80   }81 }

運行結果：

序列化和還原序列化都成功了。

下面我們修改一下Customer類，添加多一個sex屬性，如下：

 1 class Customer implements Serializable { 2   //Customer類中沒有定義serialVersionUID 3   private String name; 4   private int age; 5  6   //新添加的sex屬性 7   private String sex; 8    9   public Customer(String name, int age) {10     this.name = name;11     this.age = age;12   }13   14   public Customer(String name, int age,String sex) {15     this.name = name;16     this.age = age;17     this.sex = sex;18   }19 20   /*21   * @MethodName toString22   * @Description 重寫Object類的toString()方法23   * @author xudp24   * @return string25   * @see java.lang.Object#toString()26   */27   @Override28   public String toString() {29     return "name=" + name + ", age=" + age;30   }31 }

　　然後執行反序列操作，此時就會拋出如下的異常資訊：

1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745

　　意思就是說，檔案流中的class和classpath中的class，也就是修改過後的class，不相容了，處於安全機制考慮，程式拋出了錯誤，並且拒絕載入。那麼如果我們真的有需求要在序列化後添加一個欄位或者方法呢？應該怎麼辦？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，沒有指定Customer類的serialVersionUID的，那麼java編譯器會自動給這個class進行一個摘要演算法，類似於指紋演算法，只要這個檔案 多一個空格，得到的UID就會截然不同的，可以保證在這麼多類中，這個編號是唯一的。所以，添加了一個欄位後，由於沒有顯指定 serialVersionUID，編譯器又為我們產生了一個UID，當然和前面儲存在檔案中的那個不會一樣了，於是就出現了2個序列化版本號碼不一致的錯誤。因此，只要我們自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化後，去添加一個欄位，或者方法，而不會影響到後期的還原，還原後的對象照樣可以使用，而且還多了方法或者屬性可以用。

　　下面繼續修改Customer類，給Customer指定一個serialVersionUID，修改後的代碼如下：

class Customer implements Serializable {  /**   * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號碼)   */  private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;  private String name;  private int age;  //新添加的sex屬性  //private String sex;    public Customer(String name, int age) {    this.name = name;    this.age = age;  }    /*public Customer(String name, int age,String sex) {    this.name = name;    this.age = age;    this.sex = sex;  }*/  /*   * @MethodName toString   * @Description 重寫Object類的toString()方法   * @author xudp   * @return string   * @see java.lang.Object#toString()   */  @Override  public String toString() {    return "name=" + name + ", age=" + age;  }}

　　重新執行序列化操作，將Customer對象序列化到本地硬碟的Customer.txt檔案儲存體，然後修改Customer類，添加sex屬性，修改後的Customer類代碼如下：

class Customer implements Serializable {  /**   * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號碼)   */  private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;  private String name;  private int age;  //新添加的sex屬性  private String sex;    public Customer(String name, int age) {    this.name = name;    this.age = age;  }    public Customer(String name, int age,String sex) {    this.name = name;    this.age = age;    this.sex = sex;  }  /*   * @MethodName toString   * @Description 重寫Object類的toString()方法   * @author xudp   * @return string   * @see java.lang.Object#toString()   */  @Override  public String toString() {    return "name=" + name + ", age=" + age;  }}

執行反序列操作，這次就可以反序列成功了，如下所示：

　　

四、serialVersionUID的取值

　　serialVersionUID的取值是Java運行時環境根據類的內部細節自動產生的。如果對類的原始碼作了修改，再重新編譯，新產生的類檔案的serialVersionUID的取值有可能也會發生變化。

　　類的serialVersionUID的預設值完全依賴於Java編譯器的實現，對於同一個類，用不同的Java編譯器編譯，有可能會導致不同的 serialVersionUID，也有可能相同。為了提高serialVersionUID的獨立性和確定性，強烈建議在一個可序列化類別中顯示的定義serialVersionUID，為它賦予明確的值。

　　顯式地定義serialVersionUID有兩種用途：

　　　　1、 在某些場合，希望類的不同版本對序列化相容，因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID；
　　　　2、 在某些場合，不希望類的不同版本對序列化相容，因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。

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