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java serializable 详细小知识

2021-07-04 11:33:08 作者：互联网

Serializable是java中实现对象序列化与反序列化的方式之一，使用方式非常简单，只要在在类声明时实现Serializable接口就可以。但实际开发使用过程中，还有一些要点需要注意：

序列化实现的是深拷贝

一个聚合对象里的其他任何非基本数据类型和对象包装类，都必须要实现serializable接口

在实现Serializable接口后，IDE会提示我们设置该类的*serialVersionUID*,虽然我们经常设置为默认值1L，甚至不去设置，发现在开始使用并没有什么问题，但是这为以后的维护埋下了隐患，serialVersionUID在我们进行序列化时会被设置到保存的文件中去，当下次进行反序列化时，系统就会将文件中的serialVersionUID与类中的serialVersionUID进行对比，只用当两者相同时，才会被正确的反序列化。如果我们在后期的维护过程中，对原来的类中的成员变量进行了修改或删除，并且原先并没有设置serialVersionUID，此时系统会对修改后的类进行计算其hash值，从而造成与原先写入文件时的serialVersionUID不同，导致反序列化失败。相反，如果我们之前设置了serialVersionUID，即使后期类中的部分成员变量发生了改动，那么反序列化仍会成功，会最大限度的恢复数据。

Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程；而Java反序列化是指把字节序列恢复为Java对象的过程。从而达到网络传输、本地存储的效果。

本文主要要看看JDK中使用Serializable和Externalizable接口来完成Java对象序列化，并给出部分属性序列化的几种方式，最终做出Serializable和Externalizable接口的几个方面的对比。

注：本文不讨论为什么不用第三方工具包完成序列化等~

序列化Serializable

要实现Java对象的序列化，只要将类实现Serializable或Externalizable接口即可。

采用类实现Serializable接口的序列化很简单，Java自动会将非transient修饰属性序列化到指定文件中去。

举个例子：

import java.io.Serializable;
import java.util.List;

/**
 * @Type Book.java
 * @Desc 
 * @author wangmengjun
 * @date 2017年12月1日 下午7:16:29
 * @version 
 */
public class Book implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -6212470156629515269L;

    /**书名*/
    private String name;

    /**ISBN*/
    private String isbn;

    /**作者*/
    private List<String> authors;

    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * @param name the name to set
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * @return the isbn
     */
    public String getIsbn() {
        return isbn;
    }

    /**
     * @param isbn the isbn to set
     */
    public void setIsbn(String isbn) {
        this.isbn = isbn;
    }

    /**
     * @return the authors
     */
    public List<String> getAuthors() {
        return authors;
    }

    /**
     * @param authors the authors to set
     */
    public void setAuthors(List<String> authors) {
        this.authors = authors;
    }

    /* (non-Javadoc)
     * @see java.lang.Object#toString()
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "Book [name=" + name + ", isbn=" + isbn + ", authors=" + authors + "]";
    }

}

然后编写一个用于序列化和反序列的小工具类，

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;


/**
 * @Type SerializationUtil.java
 * @Desc 
 * @author wangmengjun
 * @date 2017年12月1日 下午7:23:04
 * @version 
 */
public class SerializationUtil {
 
    /**
     * 从一个给定的文件完成反序列化
     */
    public static Object deserialize(String fileName) throws IOException,
            ClassNotFoundException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName);
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        Object obj = ois.readObject();
        ois.close();
        return obj;
    }
 
    /**
     * 将给定的对象序列化到指定的文件中去
     */
    public static void serialize(Object obj, String fileName)
            throws IOException {
 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileName);
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(obj);
        oos.close();
    }
}

写个测试类，测试一下：

public class SerializableTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        
        Book book = new  Book();
        book.setIsbn("ABC123456789");
        book.setName("Hello Java");
        book.setAuthors(Arrays.asList("John","Eric"));
        //book==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=[John, Eric]]

        System.out.println("book==>" + book);
        
        /**
         * 将book对象序列化到book.temp文件中去
         */
        String fileName = "book.temp";
        SerializationUtil.serialize(book, fileName);
        
        /**
         * 从book.temp文件中，反序列化一个Book对象
         */
        Book deserializedBook = (Book) SerializationUtil.deserialize(fileName);
        //deserializedBook==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=[John, Eric]]
        System.out.println("deserializedBook==>" + deserializedBook);
    }
}

一个简单的示例，就完成了Book对象的序列化和反序列化。

在上述示例中，Book对象中的所有的属性都被序列化。如果里面存在部分属性，我们不想要被序列化，该如何做呢？

部分属性序列化

如果只想将部分属性进行序列化，可以采用如下几种方法：

使用transient关键字
添加writeObject和readObject方法
使用Externalizable实现

使用transient关键字

对属性添加transient关键字，可以防止该属性序列化~

如下示例中，我们不想isbn和authors属性被序列，添加上transient关键字实现一下~

public class Book implements Serializable {

	private static final long serialVersionUID = -6212470156629515269L;

	/** 书名 */
	private String name;

	/** ISBN */
	private transient String isbn;

	/** 作者 */
	private transient List<String> authors;

 ... ... 

}

运行上述提到的SerializableTest.java程序，输出如下结果，我们可以看出isbn和authors的值都为null，表明这两个属性没有被序列化~

book==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=[John, Eric]]
deserializedBook==>Book [name=Hello Java, isbn=null, authors=null]

添加writeObject和readObject方法

另外，我们也可以采用编写私有方法writeObject和readObject，完成部分属性的序列化。修改Book类，增加writeObject 和 readObject方法，如：

public class Book implements Serializable {

	private static final long serialVersionUID = -6212470156629515269L;

	/** 书名 */
	private String name;

	/** ISBN */
	private String isbn;

	/** 作者 */
	private List<String> authors;

	private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException {
		// oos.defaultWriteObject();
		oos.writeObject(name);
		oos.writeObject(isbn);
	}

	private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException {
		// ois.defaultReadObject();
		name = (String) ois.readObject();
		isbn = (String) ois.readObject();
	}

... ...

}

在上述示例中，我们选择序列化的属性为name和isbn，书本作者authors没有序列化~

同样，使用SerializableTest.java类测试一下，结果如下：

book==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=[John, Eric]]
deserializedBook==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=null]

注意：

这里的writeObject和readObject是private的且是void的~

Java调用ObjectOutputStream类检查其是否有私有的，无返回值的writeObject方法，如果有，其会委托该方法进行对象序列化。

检查是否有合适的方法如下：

writeObjectMethod = getPrivateMethod(cl, "writeObject",
                            new Class<?>[] { ObjectOutputStream.class },
                            Void.TYPE);
                        readObjectMethod = getPrivateMethod(cl, "readObject",
                            new Class<?>[] { ObjectInputStream.class },
                            Void.TYPE);
                        readObjectNoDataMethod = getPrivateMethod(
                            cl, "readObjectNoData", null, Void.TYPE);
                        hasWriteObjectData = (writeObjectMethod != null);

使用Externalizable实现

还有一种方式，就是使用Externalizable完成部分属性的序列化。

Externalizable继承自Serializable，使用Externalizable接口需要实现writeExternal以及readExternal方法~在writeExternal方法中，写入想要外部序列化的元素~

public interface Externalizable extends java.io.Serializable {
    /**
     * The object implements the writeExternal method to save its contents
     * by calling the methods of DataOutput for its primitive values or
     * calling the writeObject method of ObjectOutput for objects, strings,
     * and arrays.
     *
     * @serialData Overriding methods should use this tag to describe
     *             the data layout of this Externalizable object.
     *             List the sequence of element types and, if possible,
     *             relate the element to a public/protected field and/or
     *             method of this Externalizable class.
     *
     * @param out the stream to write the object to
     * @exception IOException Includes any I/O exceptions that may occur
     */
    void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;

    /**
     * The object implements the readExternal method to restore its
     * contents by calling the methods of DataInput for primitive
     * types and readObject for objects, strings and arrays.  The
     * readExternal method must read the values in the same sequence
     * and with the same types as were written by writeExternal.
     *
     * @param in the stream to read data from in order to restore the object
     * @exception IOException if I/O errors occur
     * @exception ClassNotFoundException If the class for an object being
     *              restored cannot be found.
     */
    void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
}

修改Book类的内容，如下：

import java.io.Externalizable;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectOutput;
import java.util.List;

/**
 * @Type Book.java
 * @Desc
 * @author wangmengjun
 * @date 2017年12月1日 下午7:16:29
 * @version
 */
public class Book implements Externalizable {

	/** 书名 */
	private String name;

	/** ISBN */
	private String isbn;

	/** 作者 */
	private List<String> authors;

	@Override
	public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
		out.writeObject(name);
		out.writeObject(isbn);
	}

	@Override
	public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
		name = (String) in.readObject();
		isbn = (String) in.readObject();
	}

	/**
	 * @return the name
	 */
	public String getName() {
		return name;
	}

	/**
	 * @param name
	 *            the name to set
	 */
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	/**
	 * @return the isbn
	 */
	public String getIsbn() {
		return isbn;
	}

	/**
	 * @param isbn
	 *            the isbn to set
	 */
	public void setIsbn(String isbn) {
		this.isbn = isbn;
	}

	/**
	 * @return the authors
	 */
	public List<String> getAuthors() {
		return authors;
	}

	/**
	 * @param authors
	 *            the authors to set
	 */
	public void setAuthors(List<String> authors) {
		this.authors = authors;
	}

	/*
	 * (non-Javadoc)
	 * 
	 * @see java.lang.Object#toString()
	 */
	@Override
	public String toString() {
		return "Book [name=" + name + ", isbn=" + isbn + ", authors=" + authors + "]";
	}

}

同样，使用SerializableTest.java类测试一下，同样获得如下结果：

book==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=[John, Eric]]
deserializedBook==>Book [name=Hello Java, isbn=ABC123456789, authors=null]

Externalizable vs Serializable

Externalizable和Serializable的一些比较点，如下：

【1】 Serializable 是标识接口

public interface Serializable {
}

实现该接口，无需重写任何方法；

public interface Externalizable extends java.io.Serializable {
    
    void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;

   
    void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
}

Externalizable 接口继承于Serializable，实现该接口，需要重写readExternal和writeExternal方法~

【2】Serializable提供了两种方式进行对象的序列化，

采用默认序列化方式，将非transatient和非static的属性进行序列化
编写readObject和writeObject完成部分属性的序列化

Externalizable 接口的序列化，需要重写writeExternal和readExternal方法，并且在方法中编写相关的逻辑完成序列化和反序列化。

【3】Externalizable接口的实现方式一定要有默认的无参构造函数~

如果，没有无参构造函数，反序列化会报错~ 验证一下~ Book添加一个有参数的Book构造函数~

public class Book implements Externalizable {

	/** 书名 */
	private String name;

	/** ISBN */
	private String isbn;

	/** 作者 */
	private List<String> authors;
	
	public Book(String name) {
		this.name = name;
	}

... ... 
}

这样，序列化、反序列化之后，报no valid constructor的异常~

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Book; no valid constructor
	at java.io.ObjectStreamClass$ExceptionInfo.newInvalidClassException(ObjectStreamClass.java:150)
	at java.io.ObjectStreamClass.checkDeserialize(ObjectStreamClass.java:768)
	at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:1772)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1350)
	at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:370)
	at SerializationUtil.deserialize(SerializationUtil.java:27)
	at SerializableTest.main(SerializableTest.java:33)

Serializable接口实现，其采用反射机制完成内容恢复，没有一定要有无参构造函数的限制~

【4】采用Externalizable无需产生序列化ID（serialVersionUID）~而Serializable接口则需要~

【5】相比较Serializable, Externalizable序列化、反序列更加快速，占用相比较小的内存

在项目中，大部分的类还是推荐使用Serializable, 有些类可以使用Externalizable接口，如：

完全控制序列的流程和逻辑
需要大量的序列化和反序列化操作，而你比较关注资源和性能~ 当然，这种情况下，我们一般还会考虑第三方序列化/反序列化工具，如protobuf等进行序列化和反序列化操作~

标签：java,name,知识,public,authors,isbn,序列化,serializable
来源： https://blog.csdn.net/xyz/article/details/118459766