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Serializable

开发技术 开发技术 2022-05-26 次浏览

最近在阅读JDK源码中的集合,看到很多集合类实现了Serializable接口,Cloneable接口。在阅读了很多关于Serializable接口的博客后,浅谈下我对Serializable接口的理解。

序列化
查看 官方文档 就会发现 Serializable接口中一个成员函数或者成员变量也没有。那么这个接口的作用是什么呢。网上找了一些博客看过之后,知道这个接口的作用是实现序列化。

序列化:对象的寿命通常随着生成该对象的程序的终止而终止,有时候需要把在内存中的各种对象的状态(也就是实例变量,不是方法)保存下来,并且可以在需要时再将对象恢复。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存对象的状态,但是Java给你提供一种应该比你自己的好的保存对象状态的机制,那就是序列化。

总结:Java 序列化技术可以使你将一个对象的状态写入一个Byte 流里(系列化),并且可以从其它地方把该Byte 流里的数据读出来(反序列化)。

系列化的用途
想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候
想把对象通过网络进行传播的时候
如何序列化
只要一个类实现Serializable接口,那么这个类就可以序列化了。

例如有一个 Person类,实现了Serializable接口,那么这个类就可以被序列化了。

class Person implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 1L; //一会就说这个是做什么的
String name;
int age;
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String toString(){
return "name:"+name+"tage:"+age;
}
}
通过ObjectOutputStream 的writeObject()方法把这个类的对象写到一个地方(文件),再通过ObjectInputStream 的readObject()方法把这个对象读出来。

File file = new File("file"+File.separator+"out.txt");

FileOutputStream fos = null;
try {
    fos = new FileOutputStream(file);
    ObjectOutputStream oos = null;
    try {
        oos = new ObjectOutputStream(fos);
        Person person = new Person("tom", 22);
        System.out.println(person);
        oos.writeObject(person);            //写入对象
        oos.flush();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        try {
            oos.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("oos关闭失败:"+e.getMessage());
        }
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("找不到文件:"+e.getMessage());
} finally{
    try {
        fos.close();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("fos关闭失败:"+e.getMessage());
    }
}
                        
FileInputStream fis = null;
try {
    fis = new FileInputStream(file);
    ObjectInputStream ois = null;
    try {
        ois = new ObjectInputStream(fis);
        try {
            Person person = (Person)ois.readObject();   //读出对象
            System.out.println(person);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        try {
            ois.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("ois关闭失败:"+e.getMessage());
        }
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("找不到文件:"+e.getMessage());
} finally{
    try {
        fis.close();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("fis关闭失败:"+e.getMessage());
    }
}

输出结果为:

name:tom age:22
name:tom age:22
结果完全一样。如果我把Person类中的implements Serializable 去掉,Person类就不能序列化了。此时再运行上述程序,就会报java.io.NotSerializableException异常。

serialVersionUID
注意到上面程序中有一个 serialVersionUID ,实现了Serializable接口之后,Eclipse就会提示你增加一个 serialVersionUID,虽然不加的话上述程序依然能够正常运行。

序列化 ID 在 Eclipse 下提供了两种生成策略

一个是固定的 1L
一个是随机生成一个不重复的 long 类型数据(实际上是使用 JDK 工具,根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成)
上面程序中,输出对象和读入对象使用的是同一个Person类。

如果是通过网络传输的话,如果Person类的serialVersionUID不一致,那么反序列化就不能正常进行。例如在客户端A中Person类的serialVersionUID=1L,而在客户端B中Person类的serialVersionUID=2L 那么就不能重构这个Person对象。

客户端A中的Person类:

class Person implements Serializable{

private static final long serialVersionUID = 1L;

String name;
int age;

public Person(String name,int age){
    this.name = name;
    this.age = age;
}   
public String toString(){
    return "name:"+name+"tage:"+age;
}

}
客户端B中的Person类:

class Person implements Serializable{

private static final long serialVersionUID = 2L;

String name;
int age;

public Person(String name,int age){
    this.name = name;
    this.age = age;
}   
public String toString(){
    return "name:"+name+"tage:"+age;
}

}
试图重构就会报java.io.InvalidClassException异常,因为这两个类的版本不一致,local class incompatible,重构就会出现错误。

如果没有特殊需求的话,使用用默认的 1L 就可以,这样可以确保代码一致时反序列化成功。那么随机生成的序列化 ID 有什么作用呢,有些时候,通过改变序列化 ID 可以用来限制某些用户的使用。

静态变量序列化
串行化只能保存对象的非静态成员交量,不能保存任何的成员方法和静态的成员变量,而且串行化保存的只是变量的值,对于变量的任何修饰符都不能保存。

如果把Person类中的name定义为static类型的话,试图重构,就不能得到原来的值,只能得到null。说明对静态成员变量值是不保存的。这其实比较容易理解,序列化保存的是对象的状态,静态变量属于类的状态,因此 序列化并不保存静态变量。

transient关键字
经常在实现了 Serializable接口的类中能看见transient关键字。这个关键字并不常见。 transient关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字声明的变量持久化;当对象被反序列化时(从源文件读取字节序列进行重构),这样的实例变量值不会被持久化和恢复。

当某些变量不想被序列化,同是又不适合使用static关键字声明,那么此时就需要用transient关键字来声明该变量。

例如用 transient关键字 修饰name变量

class Person implements Serializable{

private static final long serialVersionUID = 1L;

transient String name;
int age;

public Person(String name,int age){
    this.name = name;
    this.age = age;
}   
public String toString(){
    return "name:"+name+"tage:"+age;
}

}
在反序列化视图重构对象的时候,作用与static变量一样: 输出结果为:

name:null age:22
在被反序列化后,transient 变量的值被设为初始值,如 int 型的是 0,对象型的是 null。

注:对于某些类型的属性,其状态是瞬时的,这样的属性是无法保存其状态的。例如一个线程属性或需要访问IO、本地资源、网络资源等的属性,对于这些字段,我们必须用transient关键字标明,否则编译器将报措。

序列化中的继承问题
当一个父类实现序列化,子类自动实现序列化,不需要显式实现Serializable接口。
一个子类实现了 Serializable 接口,它的父类都没有实现 Serializable 接口,要想将父类对象也序列化,就需要让父类也实现Serializable 接口。
第二种情况中:如果父类不实现 Serializable接口的话,就需要有默认的无参的构造函数。这是因为一个 Java 对象的构造必须先有父对象,才有子对象,反序列化也不例外。在反序列化时,为了构造父对象,只能调用父类的无参构造函数作为默认的父对象。因此当我们取父对象的变量值时,它的值是调用父类无参构造函数后的值。在这种情况下,在序列化时根据需要在父类无参构造函数中对变量进行初始化,否则的话,父类变量值都是默认声明的值,如 int 型的默认是 0,string 型的默认是 null。

例如:

class People{
int num;
public People(){} //默认的无参构造函数,没有进行初始化
public People(int num){ //有参构造函数
this.num = num;
}
public String toString(){
return "num:"+num;
}
}
class Person extends People implements Serializable{

private static final long serialVersionUID = 1L;

String name;
int age;

public Person(int num,String name,int age){
    super(num);             //调用父类中的构造函数
    this.name = name;
    this.age = age;
}
public String toString(){
    return super.toString()+"tname:"+name+"tage:"+age;
}

}
在一端写出对象的时候

Person person = new Person(10,"tom", 22); //调用带参数的构造函数num=10,name = "tim",age =22
System.out.println(person);
oos.writeObject(person);                  //写出对象

在另一端读出对象的时候

Person person = (Person)ois.readObject(); //反序列化,调用父类中的无参构函数。
System.out.println(person);

输出为

num:0   name:tom    age:22

发现由于父类中无参构造函数并没有对num初始化,所以num使用默认值为0。

总结
序列化给我们提供了一种技术,用于保存对象的变量。以便于传输。虽然也可以使用别的一些方法实现同样的功能,但是java给我们提供的方法使用起来是非常方便的。以上仅仅是我的一些理解,由于本人水平有限,不足之处还请指正。下篇学习Cloneable接口的用途。

原文地址 http://blademastercoder.github.io/2015/01/29/java-Serializable.html

程序员灯塔
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