本篇內(nèi)容介紹了“如何理解序列化”的有關(guān)知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!
創(chuàng)新互聯(lián)公司專注于企業(yè)全網(wǎng)營銷推廣、網(wǎng)站重做改版、隆昌網(wǎng)站定制設(shè)計、自適應(yīng)品牌網(wǎng)站建設(shè)、HTML5、商城網(wǎng)站建設(shè)、集團(tuán)公司官網(wǎng)建設(shè)、成都外貿(mào)網(wǎng)站制作、高端網(wǎng)站制作、響應(yīng)式網(wǎng)頁設(shè)計等建站業(yè)務(wù),價格優(yōu)惠性價比高,為隆昌等各大城市提供網(wǎng)站開發(fā)制作服務(wù)。
本文主要內(nèi)容
背景
在Java語言中,程序運行的時候,會產(chǎn)生很多對象,而對象信息也只是在程序運行的時候才在內(nèi)存中保持其狀態(tài),一旦程序停止,內(nèi)存釋放,對象也就不存在了。
怎么能讓對象永久的保存下來呢?--------對象序列化 。
何為序列化和反序列化?
序列化:對象到IO數(shù)據(jù)流
反序列化:IO數(shù)據(jù)流到對象
有哪些使用場景?
Java平臺允許我們在內(nèi)存中創(chuàng)建可復(fù)用的Java對象,但一般情況下,只有當(dāng)JVM處于運行時,這些對象才可能存在,即,這些對象的生命周期不會比JVM的生命周期更長。但在現(xiàn)實應(yīng)用中,就可能要求在JVM停止運行之后能夠保存(持久化)指定的對象,并在將來重新讀取被保存的對象。Java對象序列化就能夠幫助我們實現(xiàn)該功能。
使用Java對象序列化,在保存對象時,會把其狀態(tài)保存為一組字節(jié),在未來,再將這些字節(jié)組裝成對象。必須注意地是,對象序列化保存的是對象的"狀態(tài)",即它的成員變量。由此可知,對象序列化不會關(guān)注類中的靜態(tài)變量。
除了在持久化對象時會用到對象序列化之外,當(dāng)使用RMI(遠(yuǎn)程方法調(diào)用),或在網(wǎng)絡(luò)中傳遞對象時,都會用到對象序列化。
Java序列化API為處理對象序列化提供了一個標(biāo)準(zhǔn)機制,該API簡單易用。
很多框架中都有用到,比如典型的dubbo框架中使用了序列化。
序列化有什么作用?
序列化機制允許將實現(xiàn)序列化的Java對象轉(zhuǎn)換位字節(jié)序列,這些字節(jié)序列可以保存在磁盤上,或通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,以達(dá)到以后恢復(fù)成原來的對象。序列化機制使得對象可以脫離程序的運行而獨立存在。
序列化實現(xiàn)方式
Java語言中,常見實現(xiàn)序列化的方式有兩種:
實現(xiàn)Serializable接口
實現(xiàn)Externalizable接口
下面我們就來詳細(xì)的說說這兩種實現(xiàn)方式。
實現(xiàn)Serializable接口
創(chuàng)建一個User類實現(xiàn)Serializable接口 ,實現(xiàn)序列化,大致步驟為:
鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)
對象實體類實現(xiàn)Serializable 標(biāo)記接口。
創(chuàng)建序列化輸出流對象ObjectOutputStream,該對象的創(chuàng)建依賴于其它輸出流對象,通常我們將對象序列化為文件存儲,所以這里用文件相關(guān)的輸出流對象 FileOutputStream。
通過ObjectOutputStream 的 writeObject()方法將對象序列化為文件。
關(guān)閉流。
以下就是code:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class User implements Serializable { private int age; private String name; public User() { } public User(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } //set get省略 public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt")); User user=new User(22,"老田"); objectOutputStream.writeObject(user); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
創(chuàng)建一個User對象,然后把User對象保存的user.txt中了。
反序列化
大致有以下三個步驟:
鴻蒙官方戰(zhàn)略合作共建——HarmonyOS技術(shù)社區(qū)
創(chuàng)建輸入流對象ObjectOutputStream。同樣依賴于其它輸入流對象,這里是文件輸入流 FileInputStream。
通過 ObjectInputStream 的 readObject()方法,將文件中的對象讀取到內(nèi)存。
關(guān)閉流。
下面我們再進(jìn)行反序列化code:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.*; public class SeriTest { public static void main(String[] args) { try { ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt")); User user=(User) ois.readObject(); System.out.println(user.getName()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
運行這段代碼,輸出結(jié)果:
使用IDEA打開user.tst文件:
使用編輯器16機制查看
關(guān)于文件內(nèi)容咱們就不用太關(guān)心了,繼續(xù)說我們的重點。
序列化是把User對象存放到文件里了,然后反序列化就是讀取文件內(nèi)容并創(chuàng)建對象。
A端把對象User保存到文件user.txt中,B端就可以通過網(wǎng)絡(luò)或者其他方式讀取到這個文件,再進(jìn)行反序列化,獲得A端創(chuàng)建的User對象。
拓展
如果B端拿到的User屬性如果有變化呢?比如說:增加一個字段
private String address;
再次進(jìn)行反序列化就會報錯
添加serialVersionUID
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class User implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 2012965743695714769L; private int age; private String name; public User() { } public User(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } // set get 省略 public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt")); User user=new User(22,"老田"); objectOutputStream.writeObject(user); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
再次執(zhí)行反序列化,運行結(jié)果正常
然后我們再次加上字段和對應(yīng)的get/set方法
private String address;
再次執(zhí)行反序列化
反序列化成功。
如果可序列化類未顯式聲明 serialVersionUID,則序列化運行時將基于該類的各個方面計算該類的默認(rèn) serialVersionUID 值,如“Java(TM) 對象序列化規(guī)范”中所述。
不過,強烈建議 所有可序列化類都顯式聲明 serialVersionUID 值,原因是計算默認(rèn)的 serialVersionUID對類的詳細(xì)信息具有較高的敏感性,根據(jù)編譯器實現(xiàn)的不同可能千差萬別,這樣在反序列化過程中可能會導(dǎo)致意外的 InvalidClassException。
因此,為保證 serialVersionUID值跨不同 Java 編譯器實現(xiàn)的一致性,序列化類必須聲明一個明確的 serialVersionUID值。
強烈建議使用 private 修飾符顯示聲明 serialVersionUID(如果可能),原因是這種聲明僅應(yīng)用于直接聲明類 -- serialVersionUID字段作為繼承成員沒有用處。數(shù)組類不能聲明一個明確的 serialVersionUID,因此它們總是具有默認(rèn)的計算值,但是數(shù)組類沒有匹配 serialVersionUID值的要求。
所以,盡量顯示的聲明,這樣序列化的類即使有字段的修改,因為 serialVersionUID的存在,也能保證反序列化成功。保證了更好的兼容性。
IDEA中如何快捷添加serialVersionUID?
我們的類實現(xiàn)Serializable接口,鼠標(biāo)放在類上,Alt+Enter鍵就可以添加了。
實現(xiàn)Externalizable接口
通過實現(xiàn)Externalizable接口,必須實現(xiàn)writeExternal、readExternal方法。
@Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { } @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { }
Externalizable是Serializable的子接口。
public interface Externalizable extends java.io.Serializable {
繼續(xù)使用前面的User,代碼進(jìn)行改造:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.*; public class User implements Externalizable { private int age; private String name; public User() { } public User(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } //set get public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt")); User user = new User(22, "老田"); objectOutputStream.writeObject(user); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { //將name反轉(zhuǎn)后寫入二進(jìn)制流 StringBuffer reverse = new StringBuffer(name).reverse(); out.writeObject(reverse); out.writeInt(age); } @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { //將讀取的字符串反轉(zhuǎn)后賦值給name實例變量 this.name = ((StringBuffer) in.readObject()).reverse().toString(); //將讀取到的int類型值付給age this.age = in.readInt(); } }
執(zhí)行序列化,然后再次執(zhí)行反序列化,輸出:
注意
Externalizable接口不同于Serializable接口,實現(xiàn)此接口必須實現(xiàn)接口中的兩個方法實現(xiàn)自定義序列化,這是強制性的;特別之處是必須提供public的無參構(gòu)造器,因為在反序列化的時候需要反射創(chuàng)建對象。
兩種方式對比
下圖為兩種實現(xiàn)方式的對比:
序列化只有兩種方式嗎?
當(dāng)然不是。根據(jù)序列化的定義,不管通過什么方式,只要你能把內(nèi)存中的對象轉(zhuǎn)換成能存儲或傳輸?shù)姆绞?,又能反過來恢復(fù)它,其實都可以稱為序列化。因此,我們常用的Fastjson、Jackson等第三方類庫將對象轉(zhuǎn)成Json格式文件,也可以算是一種序列化,用JAXB實現(xiàn)XML格式文件輸出,也可以算是序列化。所以,千萬不要被思維局限,其實現(xiàn)實當(dāng)中我們進(jìn)行了很多序列化和反序列化的操作,涉及不同的形態(tài)、數(shù)據(jù)格式等。
序列化算法
所有保存到磁盤的對象都有一個序列化編碼號。
當(dāng)程序試圖序列化一個對象時,會先檢查此對象是否已經(jīng)序列化過,只有此對象從未(在此虛擬機)被序列化過,才會將此對象序列化為字節(jié)序列輸出。
如果此對象已經(jīng)序列化過,則直接輸出編號即可。
自定義序列化
有些時候,我們有這樣的需求,某些屬性不需要序列化。使用transient關(guān)鍵字選擇不需要序列化的字段。
繼續(xù)使用前面的代碼進(jìn)行改造,在age字段上添加transient修飾:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class User implements Serializable{ private transient int age; private String name; public User() { } public User(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt")); User user=new User(22,"老田"); objectOutputStream.writeObject(user); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 序列化,然后進(jìn)行反序列化: ```java package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.*; public class SeriTest { public static void main(String[] args) { try { ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt")); User user=(User) ois.readObject(); System.out.println(user.getName()); System.out.println(user.getAge()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
運行輸出:
從輸出我們看到,使用transient修飾的屬性,Java序列化時,會忽略掉此字段,所以反序列化出的對象,被transient修飾的屬性是默認(rèn)值。
對于引用類型,值是null;基本類型,值是0;boolean類型,值是false。
探索
到此序列化內(nèi)容算講完了,但是,如果只停留在這個層面,是無法應(yīng)對實際工作中的問題的。
比如模型對象持有其它對象的引用怎么處理,引用類型如果是復(fù)雜些的集合類型怎么處理?
上面的User中持有String引用類型的,照樣序列化沒問題,那么如果是我們自定義的引用類呢?
比如下面的場景:
package com.tian.my_code.test.clone; public class UserAddress { private int provinceCode; private int cityCode; public UserAddress() { } public UserAddress(int provinceCode, int cityCode) { this.provinceCode = provinceCode; this.cityCode = cityCode; } public int getProvinceCode() { return provinceCode; } public void setProvinceCode(int provinceCode) { this.provinceCode = provinceCode; } public int getCityCode() { return cityCode; } public void setCityCode(int cityCode) { this.cityCode = cityCode; } }
然后在User中添加一個UserAddress的屬性:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; import java.io.Serializable; public class User implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = -2445226500651941044L; private int age; private String name; private UserAddress userAddress; public User() { } public User(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } //get set public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt")); User user=new User(22,"老田"); UserAddress userAddress=new UserAddress(10001,10001001); user.setUserAddress(userAddress); objectOutputStream.writeObject(user); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
運行上面代碼:
拋出了 java.io.NotSerializableException 異常。很明顯在告訴我們,UserAddress沒有實現(xiàn)序列化接口。待UserAddress類實現(xiàn)序列化接口后:
package com.tian.my_code.test.clone;
import java.io.Serializable;
public class UserAddress implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 5128703296815173156L;
private int provinceCode;
private int cityCode;
public UserAddress() {
}
public UserAddress(int provinceCode, int cityCode) {
this.provinceCode = provinceCode;
this.cityCode = cityCode;
}
//get set
}
再次運行,正常不報錯了。
反序列化代碼:
package com.tian.my_code.test.clone; import java.io.*; public class SeriTest { public static void main(String[] args) { try { ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt")); User user=(User) ois.readObject(); System.out.println(user.getName()); System.out.println(user.getAge()); System.out.println(user.getUserAddress().getProvinceCode()); System.out.println(user.getUserAddress().getCityCode()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
運行結(jié)果:
典型運用場景
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence { private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L; } public class HashMap extends AbstractMap implements Map , Cloneable, Serializable { private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L; } public class ArrayList extends AbstractList implements List , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{ private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; } .....
很多常用類都實現(xiàn)了序列化接口。
再次拓展
上面說的transient 反序列化的時候是默認(rèn)值,但是你會發(fā)現(xiàn),幾種常用集合類ArrayList、HashMap、LinkedList等數(shù)據(jù)存儲字段,竟然都被 transient 修飾了,然而在實際操作中我們用集合類型存儲的數(shù)據(jù)卻可以被正常的序列化和反序列化?
真相當(dāng)然還是在源碼里。實際上,各個集合類型對于序列化和反序列化是有單獨的實現(xiàn)的,并沒有采用虛擬機默認(rèn)的方式。這里以 ArrayList中的序列化和反序列化源碼部分為例分析:
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException{ int expectedModCount = modCount; //序列化當(dāng)前ArrayList中非transient以及非靜態(tài)字段 s.defaultWriteObject(); //序列化數(shù)組實際個數(shù) s.writeInt(size); // 逐個取出數(shù)組中的值進(jìn)行序列化 for (int i=0; i0) { // 容量計算 int capacity = calculateCapacity(elementData, size); SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity); //檢測是否需要對數(shù)組擴(kuò)容操作 ensureCapacityInternal(size); Object[] a = elementData; // 按順序反序列化數(shù)組中的值 for (int i=0; i 讀源碼可以知道,ArrayList的序列化和反序列化主要思路就是根據(jù)集合中實際存儲的元素個數(shù)來進(jìn)行操作,這樣做估計是為了避免不必要的空間浪費(因為ArrayList的擴(kuò)容機制決定了,集合中實際存儲的元素個數(shù)肯定比集合的可容量要小)。為了驗證,我們可以在單元測試序列化和返序列化的時候,在ArrayLIst的兩個方法中打上斷點,以確認(rèn)這兩個方法在序列化和返序列化的執(zhí)行流程中(截圖為反序列化過程):
原來,我們之前自以為集合能成功序列化也只是簡單的實現(xiàn)了標(biāo)記接口都只是表象,表象背后有各個集合類有不同的深意。所以,同樣的思路,讀者朋友可以自己去分析下 HashMap以及其它集合類中自行控制序列化和反序列化的個中門道了,感興趣的小伙伴可以自行去查看一番。
序列化注意事項
1、序列化時,只對對象的狀態(tài)進(jìn)行保存,而不管對象的方法;
2、當(dāng)一個父類實現(xiàn)序列化,子類自動實現(xiàn)序列化,不需要顯式實現(xiàn)Serializable接口;
3、當(dāng)一個對象的實例變量引用其他對象,序列化該對象時也把引用對象進(jìn)行序列化;
4、并非所有的對象都可以序列化,至于為什么不可以,有很多原因了,比如:
安全方面的原因,比如一個對象擁有private,public等field,對于一個要傳輸?shù)膶ο?,比如寫到文件,或者進(jìn)行RMI傳輸?shù)鹊?,在序列化進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中,這個對象的private等域是不受保護(hù)的;
資源分配方面的原因,比如socket,thread類,如果可以序列化,進(jìn)行傳輸或者保存,也無法對他們進(jìn)行重新的資源分配,而且,也是沒有必要這樣實現(xiàn);
5、聲明為static和transient類型的成員數(shù)據(jù)不能被序列化。因為static代表類的狀態(tài),transient代表對象的臨時數(shù)據(jù)。
6、序列化運行時使用一個稱為 serialVersionUID 的版本號與每個可序列化類相關(guān)聯(lián),該序列號在反序列化過程中用于驗證序列化對象的發(fā)送者和接收者是否為該對象加載了與序列化兼容的類。為它賦予明確的值。顯式地定義serialVersionUID有兩種用途:
在某些場合,希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID;
在某些場合,不希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。
7、Java有很多基礎(chǔ)類已經(jīng)實現(xiàn)了serializable接口,比如String,Vector等。但是也有一些沒有實現(xiàn)serializable接口的;
8、如果一個對象的成員變量是一個對象,那么這個對象的數(shù)據(jù)成員也會被保存!這是能用序列化解決深拷貝的重要原因;
“如何理解序列化”的內(nèi)容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章!
標(biāo)題名稱:如何理解序列化
地址分享:http://weahome.cn/article/jeccgd.html