Java序列化和反序列化

Leefs 2019-12-28 PM 4165℃ 2条

# Java序列化和反序列化

### 一、概念

在使用一个东西之前首先要知道这个东西是干啥用的，所以，不管是枯燥，还是无聊，还得先说概念。。。

#### 1. 序列化和反序列化：

**序列化：**把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

**反序列化：**把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。

#### 2. 用途：

+ 1.把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；（持久化对象）
+ 2.在网络上传送对象的字节序列。（网络传输对象）

Java序列化和反序列化的这两种用途在开发中也是很常见的，因为它可以实实在在的解决工作中的一些问题。

**问题1：**假如我们现在需要作一个PC端的闯关类小游戏，当用户没有一次性过完全部关卡，下次在登录又要从第一关重新开始，这样的体验是不是很不好。

这时候需要在本地的某个目录下生成一个文件，将该用户的通关状态和基本信息都存入该文件当中，等用户再次登录时读取该文件中的信息，在界面展示用户的上次登录状态。

**问题2：**当项目实体类是String类型，但是接口文档中规定前端接收的是一个int类型，这时候我们又该怎么办呢？

选择改实体类或者是改接口文档?选择上面两种的任意一种，放心吧，都会有人拿刀来追着你砍（小编不推荐上方两个的任何一个，出了问题概不负责）

#### 3. 使用

在Java中，如果一个对象要想实现序列化，必须要实现下面两个接口之一：

+ `Serializable` 接口
+ `Externalizable` 接口

**`Serializable`接口：**

一个对象想要被序列化，那么它的类就要实现此接口或者它的子接口。

这个对象的所有属性（包括private属性、包括其引用的对象）都可以被序列化和反序列化来保存、传递。不想序列化的字段可以使用transient修饰。

由于Serializable对象完全以它存储的二进制位为基础来构造，因此并不会调用任何构造函数，因此Serializable类无需默认的构造函数，但是当Serialization类的父类没有实现Serializable接口时，反序列化过程会调用父类的默认构造函数，因此该父类必需有默认构造函数，否则会抛出异常。

使用transient关键字阻止序列化虽然简单方便，但被它修饰的属性被完全隔离在序列化机制之外，导致了在反序列化时无法获取该属性的值，而通过在需要序列化的对象的Java类里加入writeObject()方法与readObject()方法可以控制如何序列化各属性，甚至完全不序列化某些属性或者加密序列化某些属性。

**Externalizable接口：**

它是Serializable接口的子类，用户要实现的writeExternal()和readExternal() 方法，用来决定如何序列化和反序列化。

因为序列化和反序列化方法需要自己实现，因此可以指定序列化哪些属性，而transient在这里无效。

对Externalizable对象反序列化时，会先调用类的无参构造方法，这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除，或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别，会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常，因此Externalizable对象必须有默认构造函数，而且必需是public的。

**对比：**

使用时，你只想隐藏一个属性，比如用户对象user的密码pwd，如果使用Externalizable，并除了pwd之外的每个属性都写在writeExternal()方法里，这样显得麻烦，可以使用Serializable接口，并在要隐藏的属性pwd前面加上transient就可以实现了。如果要定义很多的特殊处理，就可以使用Externalizable。
       当然这里我们有一些疑惑，Serializable 中的writeObject()方法与readObject()方法科可以实现自定义序列化，而Externalizable 中的writeExternal()和readExternal() 方法也可以，他们有什么异同呢？

+ readExternal(),writeExternal()两个方法，这两个方法除了方法签名和readObject(),writeObject()两个方法的方法签名不同之外，其方法体完全一样。
+ 需要指出的是，当使用Externalizable机制反序列化该对象时，程序会使用public的无参构造器创建实例，然后才执行readExternal()方法进行反序列化，因此实现Externalizable的序列化类必须提供public的无参构造。
+ 虽然实现Externalizable接口能带来一定的性能提升，但由于实现ExternaLizable接口导致了编程复杂度的增加，所以大部分时候都是采用实现Serializable接口方式来实现序列化。

#### 4. **序列化版本号**

在序列化过程中，可以控制序列化的版本。该字段为被序列化对象中的serialVersionUID字段。

```java
public class User implements Serializable{
	public final static long serialVersionUID = 1L;
}
```

一个对象数据，在反序列化过程中，如果序列化串中的serialVersionUID与当前对象值不同，则反序列化失败，否则成功。

如果serialVersionUID没有显式生成，系统就会自动生成一个。生成的输入有：类名、类及其属性修饰符、接口及接口顺序、属性、静态初始化、构造器。任何一项的改变都会导致serialVersionUID变化。

属性的变化都会导致自动生成的serialVersionUID发生变化。例如，对于对象A，我们生成序列化的S(A)，然后修改A的属性，则此时A的serialVersionUID发生变化。反序列化时，S(A)与A的serialVersionUID不同，无法反序列化。会报序列号版本不一致的错误。

为了避免这种问题， 一般系统都会要求实现serialiable接口的类显式的生明一个serialVersionUID。显式定义serialVersionUID的两种用途：

+ 希望类的不同版本对序列化兼容时，需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID；
+ 不希望类的不同版本对序列化兼容时，需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。

如果我们保持了serialVersionUID的一致，则在反序列化时，对于新增的字段会填入默认值null（int的默认值0）,对于减少的字段则直接忽略。

### 二、使用示例

本示例，进行将对象的字节序列永久地保存到硬盘上，并通过反序列化从硬盘中读取到对象的信息。

**实体类**

```java
public class User implements Serializable {
    private int id;
    private String username;
    private String password;
    private double money;
    private String msg;
```

省略了get和set方法、toString()方法、有参和无参构造方法。

**为对象创建数据**

```java
public class Test_User {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        User u = new User();
        u.setId(12033);
        u.setUsername("李林超博客111");
        u.setPassword("009900222");
        u.setMoney(23.44);
        u.setMsg("你以阅读十分钟，可以做一个短暂休息");

User u2 =new User(12034,"李林超博客222","009900222",23.44,"你以阅读十分钟，可以做一个短暂休息");
        User u3 =new User(12035,"李林超博客333","009900222",23.44,"你以阅读十分钟，可以做一个短暂休息");
        User u4 =new User(12036,"李林超博客555","009900222",23.44,"你以阅读十分钟，可以做一个短暂休息");
        User u5 =new User(12037,"李林超博客444","009900222",23.44,"你以阅读十分钟，可以做一个短暂休息");
        //将对象写出到硬盘上的某个文件里
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("F:/user.bat"));//将数据保存到 f:/user.bat文件中
        oos.writeObject(u);
        oos.writeObject(u2);
        oos.writeObject(u3);
        oos.writeObject(u4);
        oos.writeObject(u5);
        oos.flush();
        oos.close();
        System.out.println("谢谢光顾，我们下次再见");
    }
}
```

**从磁盘中读取文件对象**

```java
public class Test_User02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        HashMap<Integer,User> map = new HashMap();
        //将磁盘某个文件里的对象读取到程序里
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("F:/user.bat"));
        while(true){
            try{
                User u = (User) ois.readObject();
                map.put(u.getId(),u);
            } catch (Exception e) {
                break;
            }
        }

Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入您的编号");
        int id = sc.nextInt();

User u = map.get(id);
        if(u != null){
            System.out.println(u);
        }else {
            System.out.println("你的编号有问题");
        }
    }
}
```

`ObjectOutputStream`和`ObjectInputStream`方法：

> 1. 1.对象操作流
>
>    该流可以将一个对象写出，或者获取一个对象到程序中，也就是执行了序列化和反序列化操作。
>
> 2. 2.使用方法
>
>    前提：需要被序列化和反序列化的类必须实现`Serializable`接口。

*附：[参考文章链接](https://blog.csdn.net/guohao_1/article/details/92587425)*

标签: Java, JavaSE, 序列化和反序列化

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