序列化和反序列化的概念

一、定义
　　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。
　　对象的序列化主要有两种用途：
　　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；
　　2） 在网络上传送对象的字节序列。
解释保存到硬盘上：
　　在很多应用中，需要对某些对象进行序列化，让它们离开内存空间，入住物理硬盘，以便长期保存。比如最常见的是Web服务器中的Session对象，当有 10万用户并发访问，就有可能出现10万个Session对象，内存可能吃不消，于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中，等要用了，再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。
解释网络上传送
　　当两个进程在进行远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送；接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

二、JDK类库中的序列化API

　　java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
　　java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。
　　只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自 Serializable接口，实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为，而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式 。
　　对象序列化包括如下步骤：
　　1） 创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如文件输出流；
　　2） 通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

　　对象反序列化的步骤如下：
　　1） 创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如文件输入流；
　　2） 通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

对象序列化和反序列范例：

（1）定义一个Person类，实现Serializable接口

 1 import java.io.Serializable; 2  3 /** 4  * <p>ClassName: Person<p> 5  * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<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 }

序列化和反序列化Person类对象

 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: 测试对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对象21         Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象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对象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 对象输出流，将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中，完成对Person对象的序列化操作40         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(41                 new File("E:/Person.txt")));42         oo.writeObject(person);43         System.out.println("Person对象序列化成功！");44         oo.close();45     }46 47     /**48      * MethodName: DeserializePerson 49      * Description: 反序列Perons对象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对象反序列化成功！");60         return person;61     }62 63 }

代码运行结果如下：

序列化Person成功后在E盘生成了一个Person.txt文件，而反序列化Person是读取E盘的Person.txt后生成了一个Person对象

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​号​，凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量

异常：private static final long serialVersionUID
实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID，那么就会出现如下的警告提示

用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框，如下图所示：

　　

serialVersionUID有两种生成方式：
（1）采用add default serialize version ID这种方式生成的serialVersionUID是1L，例如：
private static final long serialVersionUID = 1L;

（2）采用add generated serialize version ID这种方式生成的serialVersionUID是根据类名，接口名，方法和属性等来生成的，例如：
private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;
添加了之后就不会出现那个警告提示了

　　
　　说了那么多，那么serialVersionUID(序列化版本号)到底有什么用呢，我们用如下的例子来说明一下serialVersionUID的作用，看下面的代码：

 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对象14         Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象15         System.out.println(customer);16     }17 18     /**19      * MethodName: SerializeCustomer 20      * Description: 序列化Customer对象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 对象输出流29         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(30                 new File("E:/Customer.txt")));31         oo.writeObject(customer);32         System.out.println("Customer对象序列化成功！");33         oo.close();34     }35 36     /**37      * MethodName: DeserializeCustomer 38      * Description: 反序列Customer对象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对象反序列化成功！");49         return customer;50     }51 }52 53 /**54  * <p>ClassName: Customer<p>55  * <p>Description: Customer实现了Serializable接口，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类中没有定义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 重写Object类的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 }

运行结果：

序列化和反序列化都成功了。

下面我们修改一下Customer类，添加多一个sex属性，如下：

 1 class Customer implements Serializable { 2     //Customer类中没有定义serialVersionUID 3     private String name; 4     private int age; 5  6     //新添加的sex属性 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 重写Object类的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 }

然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：

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

解释：
　　意思就是说，文件流中的class和classpath中的class，也就是修改过后的class，不兼容了，处于安全机制考虑，程序抛出了错误，并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢？应该怎么办？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，没有指定Customer类的serialVersionUID的，那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法，类似于指纹算法，只要这个文件多一个空格，得到的UID就会截然不同的，可以保证在这么多类中，这个编号是唯一的。所以，添加了一个字段后，由于没有显指定 serialVersionUID，编译器又为我们生成了一个UID，当然和前面保存在文件中的那个不会一样了，于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此，只要我们自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化后，去添加一个字段，或者方法，而不会影响到后期的还原，还原后的对象照样可以使用，而且还多了方法或者属性可以用。

　　下面继续修改Customer类，给Customer指定一个serialVersionUID，修改后的代码如下：

class Customer implements Serializable {    /**     * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)     */    private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;    private String name;    private int age;    //新添加的sex属性    //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 重写Object类的toString()方法     * @author xudp     * @return string     * @see java.lang.Object#toString()     */    @Override    public String toString() {        return "name=" + name + ", age=" + age;    }}

　　重新执行序列化操作，将Customer对象序列化到本地硬盘的Customer.txt文件存储，然后修改Customer类，添加sex属性，修改后的Customer类代码如下：

 1 class Customer implements Serializable { 2     /** 3      * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号) 4      */ 5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L; 6     private String name; 7     private int age; 8  9     //新添加的sex属性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 重写Object类的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 }

执行反序列操作，这次就可以反序列成功了

四、serialVersionUID的取值

　　serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改，再重新编译，新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。
　　类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现，对于同一个类，用不同的Java编译器编译，有可能会导致不同的 serialVersionUID，也有可能相同。为了提高serialVersionUID的独立性和确定性，强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID，为它赋予明确的值。

　　显式地定义serialVersionUID有两种用途：
　　　　1、 在某些场合，希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID；
　　　　2、 在某些场合，不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。

五、总结

进行对象序列化主要目的是为了保存对象的状态（成员变量）。

进行序列化主要用到的流是FileOutputStream和ObjectOutputStream。FileOutputStream主要用于连接磁盘文件，并把字节写出到该磁盘文件；ObjectOutputStream主要用于将对象写出为可转化为字节的数据。

要将某类的对象序列化，则该类必须实现Serializable接口，该接口仅是一个标志，告诉JVM该类的对象可以被序列化。如果某类未实现Serializable接口，则该类对象不能实现序列化。

保存状态的目的就是为了在未来的某个时候再恢复保存的内容，这可以通过反序列化来实现。对象的反序列化过程与序列化正好相反，主要用到的两个流是FileInputstream和ObjectInputStream。

反序列化后得到的对象的顺序与保存时的顺序一致。

六、补充

补充一：上面我们举得例子很简单，要保存的成员变量要么是基本类型的要么是String类型的。但有时成员变量有可能是引用类型的，这是的情况会复杂一点。那就是当要对某对象进行序列化时，该对象中的引用变量所引用的对象也会被同时序列化，并且该对象中如果也有引用变量的话则该对象也将被序列化。总结说来就是在序列化的时候，对象中的所有引用变量所对应的对象将会被同时序列化。这意味着，引用变量类型也都要实现Serializable接口。当然其他对象的序列化都是自动进行的。所以我们只要保证里面的引用类型是都实现Serializable接口就行了，如果没有的话，会在编译时抛出异常。如果序列化的对象中包含没有实现Serializable的成员变量的话，这时可以使用transient关键字，让序列化的时候跳过该成员变量。使用关键字transient可以让你在序列化的时候自动跳过transient所修饰的成员变量，在反序列化时这些变量会恢复到默认值。

补充二：如果某类实现了Serializable接口的话，其子类会自动编程可序列化的，这个好理解，继承嘛。

补充三：在反序列化的时候，并不会调用对象的构造器，这也好理解，如果调用了构造器的话，对象的状态不就又重新初始化了吗。

补充四：我们说到对象序列化的是为了保存对象的状态，即对象的成员变量，所以静态变量不会被序列化。