[Java基础] 序列化与反序列化

一、序列化和反序列化的概念

　　把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
　　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。

　　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。

　　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：

　　实现Serializable接口

package serialCloneTest;import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;import java.util.Date;import java.util.GregorianCalendar;public class SerialCloneTest {    public static void main(String[] args) {    Employee harry = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);    //clone harry    Employee harry2 = (Employee) harry.clone();        //mutate harry    harry.raiseSalary(10);        //no harry and the clone are different        System.out.println(harry);        System.out.println(harry2);}}/** * A class whose clone method uses serialization */class SerialCloneable implements Cloneable, Serializable {/** * generate serialVersionUID */private static final long serialVersionUID = -1345549641134543656L;public Object clone() {    try {    //save a object to a byte array.    ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();    ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bout);    out.writeObject(this);    out.close();        //read a clone of the object from the byte array.    ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bin);    Object ret = in.readObject();    in.close();        return ret;    } catch (Exception e) {    return null;    }}}class Employee extends SerialCloneable {/** * generate serialVersionUID */private static final long serialVersionUID = -437169406668922624L;private String name;private double salary;private Date hireDay;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getSalary() {return salary;}public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}public Date getHireDay() {return hireDay;}public void setHireDay(Date hireDay) {this.hireDay = hireDay;}public Employee() {}public Employee(String n, double s, int year, int month, int day) {name = n;salary = s;GregorianCalendar calendar = new GregorianCalendar(year, month-1, day);hireDay = calendar.getTime();}public void raiseSalary(double byPercent) {double raise = salary * byPercent / 100;salary += raise;}@Overridepublic String toString() {return getClass().getName() + "[name=" + name + ", salary=" + salary + ", hireDay="+ hireDay + "]";}}

 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

private static final long serialVersionUID

　　实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID，那么就会出现警告提示

　　serialVersionUID有两种生成方式：

　　采用这种方式生成的serialVersionUID是1L，例如：

private static final long serialVersionUID = 1L;

　　采用这种方式生成的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;

　　serialVersionUID的作用：

import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;public class TestSerialversionUID {public static void main(String[] args) throws Exception {SerializeCustomer();// 序列化Customer对象Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象System.out.println(customer);}/** * MethodName: SerializeCustomer Description: 序列化Customer对象 *  * @author xudp * @throws FileNotFoundException * @throws IOException */private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,IOException {Customer customer = new Customer("gacl", 25);// ObjectOutputStream 对象输出流ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("E:/Customer.txt")));oo.writeObject(customer);System.out.println("Customer对象序列化成功！");oo.close();}/** * MethodName: DeserializeCustomer Description: 反序列Customer对象 *  * @author xudp * @return * @throws Exception * @throws IOException */private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("E:/Customer.txt")));Customer customer = (Customer) ois.readObject();System.out.println("Customer对象反序列化成功！");return customer;}}/** * <p> * ClassName: Customer * <p> * <p> * Description: Customer实现了Serializable接口，可以被序列化 * <p> *  * @author xudp * @version 1.0 V * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17 */class Customer implements Serializable {// Customer类中没有定义serialVersionUIDprivate String name;private int age;public Customer(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}/* * @MethodName toString *  * @Description 重写Object类的toString()方法 *  * @author xudp *  * @return string *  * @see java.lang.Object#toString() */@Overridepublic String toString() {return "name=" + name + ", age=" + age;}}

若添加新属性:private String sex; //程序报错

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。

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。