【轉】通俗理解Java序列化與還原序列化

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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

 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.text.MessageFormat; 9 10 /**11  * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>12  * <p>Description: 測試對象的序列化和反序列<p>13  * @author xudp14  * @version 1.0 V15  * @createTime 2014-6-9 下午03:17:2516  */17 public class TestObjSerializeAndDeserialize {18 19     public static void main(String[] args) throws Exception {20         SerializePerson();//序列化Person對象21         Person p = DeserializePerson();//反序列Perons對象22         System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",23                                                  p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));24     }25     26     /**27      * MethodName: SerializePerson 28      * Description: 序列化Person對象29      * @author xudp30      * @throws FileNotFoundException31      * @throws IOException32      */33     private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,34             IOException {35         Person person = new Person();36         person.setName("gacl");37         person.setAge(25);38         person.setSex("男");39         // 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40         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(41                 new File("E:/Person.txt")));42         oo.writeObject(person);43         System.out.println("Person對象序列化成功！");44         oo.close();45     }46 47     /**48      * MethodName: DeserializePerson 49      * Description: 反序列Perons對象50      * @author xudp51      * @return52      * @throws Exception53      * @throws IOException54      */55     private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {56         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(57                 new File("E:/Person.txt")));58         Person person = (Person) ois.readObject();59         System.out.println("Person對象還原序列化成功！");60         return person;61     }62 63 }

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

1 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，如所示：

　　

　　serialVersionUID有兩種產生方式：

　　採用這種方式產生的serialVersionUID是1L，例如：

1 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：

1 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：

 1 class Customer implements Serializable { 2     /** 3      * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號碼) 4      */ 5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6     private String name; 7     private int age; 8  9     //新添加的sex屬性10     //private String sex;11     12     public Customer(String name, int age) {13         this.name = name;14         this.age = age;15     }16     17     /*public Customer(String name, int age,String sex) {18         this.name = name;19         this.age = age;20         this.sex = sex;21     }*/22 23     /*24      * @MethodName toString25      * @Description 重寫Object類的toString()方法26      * @author xudp27      * @return string28      * @see java.lang.Object#toString()29      */30     @Override31     public String toString() {32         return "name=" + name + ", age=" + age;33     }34 }

　　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：

 1 class Customer implements Serializable { 2     /** 3      * Customer類中定義的serialVersionUID(序列化版本號碼) 4      */ 5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6     private String name; 7     private int age; 8  9     //新添加的sex屬性10     private String sex;11     12     public Customer(String name, int age) {13         this.name = name;14         this.age = age;15     }16     17     public Customer(String name, int age,String sex) {18         this.name = name;19         this.age = age;20         this.sex = sex;21     }22 23     /*24      * @MethodName toString25      * @Description 重寫Object類的toString()方法26      * @author xudp27      * @return string28      * @see java.lang.Object#toString()29      */30     @Override31     public String toString() {32         return "name=" + name + ", age=" + age;33     }34 }

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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