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java 对象的序列化和反序列化详细介绍

程序员文章站 2024-03-12 00:00:07
     最近周末,对java 的基础知识做了一个整理,其中java 序列化和反序列化的资料进行了详细整理,这里做个笔记,希望也能帮...

     最近周末,对java 的基础知识做了一个整理,其中java 序列化和反序列化的资料进行了详细整理,这里做个笔记,希望也能帮助到读到此文的朋友。

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:

  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id
14   */
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

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.text.messageformat;

/**
 * <p>classname: testobjserializeanddeserialize<p>
 * <p>description: 测试对象的序列化和反序列<p>
 * @author xudp
 * @version 1.0 v
 * @createtime 2014-6-9 下午03:17:25
 */
public class testobjserializeanddeserialize {

  public static void main(string[] args) throws exception {
    serializeperson();//序列化person对象
    person p = deserializeperson();//反序列perons对象
    system.out.println(messageformat.format("name={0},age={1},sex={2}",
                         p.getname(), p.getage(), p.getsex()));
  }
  
  /**
   * methodname: serializeperson 
   * description: 序列化person对象
   * @author xudp
   * @throws filenotfoundexception
   * @throws ioexception
   */
  private static void serializeperson() throws filenotfoundexception,
      ioexception {
    person person = new person();
    person.setname("gacl");
    person.setage(25);
    person.setsex("男");
    // 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
    objectoutputstream oo = new objectoutputstream(new fileoutputstream(
        new file("e:/person.txt")));
    oo.writeobject(person);
    system.out.println("person对象序列化成功!");
    oo.close();
  }

  /**
   * methodname: deserializeperson 
   * description: 反序列perons对象
   * @author xudp
   * @return
   * @throws exception
   * @throws ioexception
   */
  private static person deserializeperson() throws exception, ioexception {
    objectinputstream ois = new objectinputstream(new fileinputstream(
        new file("e:/person.txt")));
    person person = (person) ois.readobject();
    system.out.println("person对象反序列化成功!");
    return person;
  }

}

代码运行结果如下:

java 对象的序列化和反序列化详细介绍java 对象的序列化和反序列化详细介绍

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

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

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍

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

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍

  serialversionuid有两种生成方式:

  采用java 对象的序列化和反序列化详细介绍  这种方式生成的serialversionuid是1l,例如:

 private static final long serialversionuid = 1l;

  采用java 对象的序列化和反序列化详细介绍这种方式生成的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,如下所示:

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍

  扯了那么多,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 xudp
22   * @throws filenotfoundexception
23   * @throws ioexception
24   */
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 xudp
40   * @return
41   * @throws exception
42   * @throws ioexception
43   */
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 xudp
57 * @version 1.0 v
58 * @createtime 2014-6-9 下午04:20:17
59 */
60 class customer implements serializable {
61   //customer类中没有定义serialversionuid
62   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 tostring
72   * @description 重写object类的tostring()方法
73   * @author xudp
74   * @return string
75   * @see java.lang.object#tostring()
76   */
77   @override
78   public string tostring() {
79     return "name=" + name + ", age=" + age;
80   }
81 }

运行结果:

java 对象的序列化和反序列化详细介绍java 对象的序列化和反序列化详细介绍

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 tostring
22   * @description 重写object类的tostring()方法
23   * @author xudp
24   * @return string
25   * @see java.lang.object#tostring()
26   */
27   @override
28   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

  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:

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;
  }
}

执行反序列操作,这次就可以反序列成功了,如下所示:

  java 对象的序列化和反序列化详细介绍

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。

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