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Java物件的序列化與反序列化的應用

當兩個程序在進行遠端通訊時,彼此可以傳送各種型別的資料。無論是何種型別的資料,都會以二進位制序列的形式在網路上傳送。傳送方需要把這個Java物件轉換為位元組序列,才能在網路上傳送;接收方則需要把位元組序列再恢復為Java物件。 
把Java物件轉換為位元組序列的過程稱為物件的序列化。

把位元組序列恢復為Java物件的過程稱為物件的反序列化。

物件的序列化主要有兩種用途:
1) 把物件的位元組序列永久地儲存到硬碟上,通常存放在一個檔案中;
2) 在網路上傳送物件的位元組序列。

一. JDK類庫中的序列化API
java.io.ObjectOutputStream代表物件輸出流,它的writeObject(Object obj)方法可對引數指定的obj物件進行序列化,把得到的位元組序列寫到一個目標輸出流中。


java.io.ObjectInputStream代表物件輸入流,它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取位元組序列,再把它們反序列化為一個物件,並將其返回。
只有實現了Serializable和Externalizable介面的類的物件才能被序列化。Externalizable介面繼承自Serializable介面,實現Externalizable介面的類完全由自身來控制序列化的行為,而僅實現Serializable介面的類可以採用預設的序列化方式 。
物件序列化包括如下步驟:
1) 建立一個物件輸出流,它可以包裝一個其他型別的目標輸出流,如檔案輸出流;
2) 通過物件輸出流的writeObject()方法寫物件。

物件反序列化的步驟如下:
1) 建立一個物件輸入流,它可以包裝一個其他型別的源輸入流,如檔案輸入流;
2) 通過物件輸入流的readObject()方法讀取物件。


import java.io.*;
import java.util.Date;
public class ObjectSaver {


public static void main(String[] args) throws Exception {
 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));

 //序列化物件
 Customer customer = new Customer("阿蜜果", 24);
 out.writeObject("你好!");
 out.writeObject(new Date());
 out.writeObject(customer);
 out.writeInt(123); 
 out.close();

 //反序列化物件
 ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:""objectFile.obj"));
 System.out.println("obj1=" + (String) in.readObject());
 System.out.println("obj2=" + (Date) in.readObject());
 Customer obj3 = (Customer) in.readObject();
 System.out.println("obj3=" + obj3);
 int obj4 = in.readInt();
 System.out.println("obj4=" + obj4);
 in.close();
}}

class Customer implements Serializable {
private String name;
private int age;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
二.實現Serializable介面
ObjectOutputStream只能對Serializable介面的類的物件進行序列化。預設情況下,ObjectOutputStream按照預設方式序列化,這種序列化方式僅僅對物件的非transient的例項變數進行序列化,而不會序列化物件的transient的例項變數,也不會序列化靜態變數。
當ObjectOutputStream按照預設方式反序列化時,具有如下特點:
1) 如果在記憶體中物件所屬的類還沒有被載入,那麼會先載入並初始化這個類。如果在classpath中不存在相應的類檔案,那麼會丟擲ClassNotFoundException;
2) 在反序列化時不會呼叫類的任何構造方法。
如果使用者希望控制類的序列化方式,可以在可序列化類中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

當ObjectOutputStream對一個Customer物件進行序列化時,如果該物件具有writeObject()方法,那麼就會執行這一方法,否則就按預設方式序列化。在該物件的writeObjectt()方法中,可以先呼叫ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法,使得物件輸出流先執行預設的序列化操作。同理可得出反序列化的情況,不過這次是defaultReadObject()方法。

有些物件中包含一些敏感資訊,這些資訊不宜對外公開。如果按照預設方式對它們序列化,那麼它們的序列化資料在網路上傳輸時,可能會被不法份子竊取。對於這類資訊,可以對它們進行加密後再序列化,在反序列化時則需要解密,再恢復為原來的資訊。

預設的序列化方式會序列化整個物件圖,這需要遞迴遍歷物件圖。如果物件圖很複雜,遞迴遍歷操作需要消耗很多的空間和時間,它的內部資料結構為雙向列表。
在應用時,如果對某些成員變數都改為transient型別,將節省空間和時間,提高序列化的效能。

三. 實現Externalizable介面

Externalizable介面繼承自Serializable介面,如果一個類實現了Externalizable介面,那麼將完全由這個類控制自身的序列化行為。Externalizable介面聲明瞭兩個方法:

複製程式碼程式碼如下:
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException 前者負責序列化操作,後者負責反序列化操作。
在對實現了Externalizable介面的類的物件進行反序列化時,會先呼叫類的不帶引數的構造方法,這是有別於預設反序列方式的。如果把類的不帶引數的構造方法刪除,或者把該構造方法的訪問許可權設定為private、預設或protected級別,會丟擲java.io.InvalidException: no valid constructor異常。

四. 可序列化類的不同版本的序列化相容性
凡是實現Serializable介面的類都有一個表示序列化版本識別符號的靜態變數:

複製程式碼程式碼如下:
private static final long serialVersionUID; 以上serialVersionUID的取值是Java執行時環境根據類的內部細節自動生成的。如果對類的原始碼作了修改,再重新編譯,新生成的類檔案的serialVersionUID的取值有可能也會發生變化。
類的serialVersionUID的預設值完全依賴於Java編譯器的實現,對於同一個類,用不同的Java編譯器編譯,有可能會導致不同的serialVersionUID,也有可能相同。為了提高哦啊serialVersionUID的獨立性和確定性,強烈建議在一個可序列化類中顯示的定義serialVersionUID,為它賦予明確的值。顯式地定義 serialVersionUID有兩種用途:
1) 在某些場合,希望類的不同版本對序列化相容,因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID;
2) 在某些場合,不希望類的不同版本對序列化相容,因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID

轉自:http://www.jb51.net/article/37145.htm