java 对象的序列化和反序列化详细介绍
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:
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
serialversionuid: 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
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:
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;
添加了之后就不会出现那个警告提示了,如下所示:
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:
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:
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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