Java序列化和反序列化的概念和實現方法

本篇內容介紹了“Java序列化和反序列化的概念和實現方法”的有關知識，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大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

遇到這個 Java Serializable 序列化這個接口，我們可能會有如下的問題

• 什么叫序列化和反序列化

• 作用。為啥要實現這個 Serializable 接口，也就是為啥要序列化

• serialVersionUID 這個的值到底是在怎么設置的，有什么用。有的是1L，有的是一長串數字，迷惑ing。

我剛剛見到這個關鍵字 Serializable 的時候，就有如上的這么些問題。

在處理這個問題之前，你要先知道一個問題，這個比較重要。這個Serializable接口，以及相關的東西，全部都在 Java io 里面的。

一、序列化和反序列化的概念

• 序列化：把對象轉換為字節序列的過程稱為對象的序列化。

• 反序列化：把字節序列恢復為對象的過程稱為對象的反序列化。

上面是專業的解釋，現在來點通俗的解釋。在代碼運行的時候，我們可以看到很多的對象(debug過的都造吧)，可以是一個，也可以是一類對象的集合，很多的對象數據，這些數據中，有些信息我們想讓他持久的保存起來，那么這個序列化。

就是把內存里面的這些對象給變成一連串的字節描述的過程。

常見的就是變成文件。

我不序列化也可以保存文件啥的呀，有什么影響呢？我也是這么問的。

二、什么情況下需要序列化

• 當你想把的內存中的對象狀態保存到一個文件中或者數據庫中時候；

• 當你想用套接字在網絡上傳送對象的時候；

• 當你想通過RMI傳輸對象的時候；

(老實說，上面的幾種，我可能就用過這個存數據庫的)

三、如何實現序列化

實現Serializable接口即可

上面這些理論都比較簡單，下面實際代碼看看這個序列化到底能干啥，以及會產生的bug問題。

先上對象代碼，FlyPig.java

package com.test;

import java.io.Serializable;

public class FlyPig implements Serializable {

//  private static final long serialVersionUID = 1L;
    private static String AGE = "269";
    private String name;
    private String color;
    transient private String car;
 
 private String addTip;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public String getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(String car) {
        this.car = car;
    }

 public String getAddTip() {
        return addTip;
    }

    public void setAddTip(String addTip) {
        this.addTip = addTip;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "FlyPig{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", color='" + color + '\'' +
                ", car='" + car + '\'' +
                ", AGE='" + AGE+ '\'' +
                '}';
    }
}

注意下，注釋的代碼，是一會兒要各種情況下使用的。

下面就是main方法啦

package com.test;

import java.io.*;

public class SerializableTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        serializeFlyPig();
        FlyPig flyPig = deserializeFlyPig();
        System.out.println(flyPig.toString());
    }

    /**
     * 序列化
     */
    private static void serializeFlyPig() throws Exception {
        FlyPig flyPig = new FlyPig();
        flyPig.setColor("black");
        flyPig.setName("riemann");
        flyPig.setName("audi");
        // ObjectOutputStream 對象輸出流，將 flyPig 對象存儲到E盤的 flyPig.txt 文件中，完成對 flyPig 對象的序列化操作
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("d:/flypig.txt")));
        oos.writeObject(flyPig);
        System.out.println("FlyPig 對象序列化成功！");
        oos.close();
    }

    /**
     * 反序列化
     */
    private static FlyPig deserializeFlyPig() throws Exception {
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("d:/flypig.txt")));
        FlyPig pig = (FlyPig) ois.readObject();
        System.out.println("FlyPig 對象反序列化成功！");
        return pig;
    }

}

對上面的2個操作文件流的類的簡單說明

ObjectOutputStream代表對象輸出流：

它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化，把得到的字節序列寫到一個目標輸出流中。

ObjectInputStream代表對象輸入流：

它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節序列，再把它們反序列化為一個對象，并將其返回。

具體怎么看運行情況。

第一種：上來就這些代碼，不動，直接run，看效果。

實際運行結果，他會在 d:/flyPig.txt 生成個文件。

FlyPig 對象序列化成功！
FlyPig 對象反序列化成功！
FlyPig{name='audi', color='black', car='null', AGE='269'}

從運行結果上看：

1. 他實現了對象的序列化和反序列化。

2. transient 修飾的屬性，是不會被序列化的。我設置的奧迪四個圈的車不見啦，成了null。my god。

3. 你先別著急說，這個靜態變量AGE也被序列化啦。這個得另測。

第二種：為了驗證這個靜態的屬性能不能被序列化和反序列化，可如下操作。

public class SerializableTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        serializeFlyPig();
//      FlyPig flyPig = deserializeFlyPig();
//      System.out.println(flyPig.toString());
    }

這個完了之后，意思也就是說，你先序列化個對象到文件了。這個對象是帶靜態變量的static。

現在修改flyPig類里面的AGE的值，給改成26吧。

然后，看下圖里面的運行代碼和執行結果。

public class SerializableTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//      serializeFlyPig();
        FlyPig flyPig = deserializeFlyPig();
        System.out.println(flyPig.toString());
    }

輸出結果：

FlyPig 對象反序列化成功！
FlyPig{name='audi', color='black', car='null', AGE='26'}

可以看到，剛剛序列化的269，沒有讀出來。而是剛剛修改的26，如果可以的話，應該是覆蓋這個26，是269才對。

所以，得出結論，這個靜態static的屬性，他不序列化。

第三種：示范這個 serialVersionUID 的作用和用法

最暴力的改法，直接把model的類實現的這個接口去掉。然后執行后面的序列化和反序列化的方法。直接報錯。

拋異常：NotSerializableException

這個太暴力啦，不推薦這么干。

然后就是，還和上面的操作差不多，先是單獨執行序列化方法。生成文件。然后，打開屬性 addTip ，這之后，再次執行反序列化方法，看現象。

拋異常：InvalidClassException 詳情如下。

InvalidClassException: com.lxk.model.FlyPig;
local class incompatible:
stream classdesc serialVersionUID = 7230772301104163489,
local class serialVersionUID = -2293195637094031536

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: com.test.FlyPig; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 7230772301104163489, local class serialVersionUID = -2293195637094031536
 at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:699)
 at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1885)
 at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1751)
 at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2042)
 at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1573)
 at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:431)
 at com.test.SerializableTest.deserializeFlyPig(SerializableTest.java:33)
 at com.test.SerializableTest.main(SerializableTest.java:8)

解釋一下：

因為我在model里面是沒有明確的給這個 serialVersionUID 賦值，但是，Java會自動的給我賦值的，這個值跟這個model的屬性相關計算出來的。

我保存的時候，也就是我序列化的時候，那時候還沒有這個addTip屬性呢，所以，自動生成的serialVersionUID 這個值，在我反序列化的時候Java自動生成的這個serialVersionUID值是不同的，他就拋異常啦。

（你還可以反過來，帶ID去序列化，然后，沒ID去反序列化。也是同樣的問題。）

再來一次，就是先序列化，這個時候，把 private static final long serialVersionUID = 1L; 這行代碼的注釋打開。那個addTip屬性先注釋掉，序列化之后，再把這個屬性打開，再反序列化。看看什么情況。

FlyPig 對象反序列化成功！
FlyPig{name='audi', color='black', car='null', AGE='26', addTip='null'}

這個時候，代碼執行OK，一切正常。good。序列化的時候，是沒的那個屬性的，在發序列化的時候，對應的model多了個屬性，但是，反序列化執行OK，沒出異常。

這個現象對我們有什么意義：

老鐵，這個意義比較大，首先，你要是不知道這個序列化是干啥的，萬一他真的如開頭所講的那樣存數據庫啦，socket傳輸啦，rmi傳輸啦。雖然我也不知道這是干啥的。你就給model bean 實現了個這個接口，你沒寫這個 serialVersionUID 那么在后來擴展的時候，可能就會出現不認識舊數據的bug，那不就炸啦嗎。回憶一下上面的這個出錯情況。想想都可怕，這個鍋誰來背？

所以，有這么個理論，就是在實現這個Serializable 接口的時候，一定要給這個 serialVersionUID 賦值，就是這么個問題。

這也就解釋了，我們剛剛開始編碼的時候，實現了這個接口之后，為啥IDEA編輯器要黃色警告，需要添加個這個ID的值。而且還是一長串你都不知道怎么來的數字。

下面解釋這個 serialVersionUID 的值到底怎么設置才OK。

首先，你可以不用自己去賦值，Java會給你賦值，但是，這個就會出現上面的bug，很不安全，所以，還得自己手動的來。

那么，我該怎么賦值，eclipse可能會自動給你賦值個一長串數字。這個是沒必要的。

可以簡單的賦值個 1L，這就可以啦。。這樣可以確保代碼一致時反序列化成功。

不同的serialVersionUID的值，會影響到反序列化，也就是數據的讀取，你寫1L，注意L大些。計算機是不區分大小寫的，但是，作為觀眾的我們，是要區分1和L的l，所以說，這個值，閑的沒事不要亂動，不然一個版本升級，舊數據就不兼容了，你還不知道問題在哪。。。

第四種：當屬性是對象的時候，沒實現序列化接口

當屬性是對象的時候，如果這個對象，沒實現序列化接口，那么上面的方法在序列化的時候就在執行oos.writeObject(flyPig)時候，報錯了“Exception in thread “main” java.io.NotSerializableException: com.lxk.model.Bird”。然后給剛剛的屬性的對象加上實現序列化的接口之后，上面的測試就正常通過了。

下面是摘自 jdk api 文檔里面關于接口 Serializable 的描述

類通過實現 java.io.Serializable 接口以啟用其序列化功能。未實現此接口的類將無法使其任何狀態序列化或反序列化。可序列化類的所有子類型本身都是可序列化的。因為實現接口也是間接的等同于繼承。序列化接口沒有方法或字段，僅用于標識可序列化的語義。

關于 serialVersionUID 的描述

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聯，該序列號在反序列化過程中用于驗證序列化對象的發送者和接收者是否為該對象加載了與序列化兼容的類。

如果接收者加載的該對象的類的 serialVersionUID 與對應的發送者的類的版本號不同，則反序列化將會導致 InvalidClassException。可序列化類可以通過聲明名為 “serialVersionUID” 的字段（該字段必須是靜態 (static)、最終 (final) 的 long 型字段）顯式聲明其自己的 serialVersionUID：

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 serialVersionUID 值，如“Java? 對象序列化規范”中所述。

不過，強烈建議 所有可序列化類都顯式聲明 serialVersionUID 值，原因是計算默認的 serialVersionUID 對類的詳細信息具有較高的敏感性，根據編譯器實現的不同可能千差萬別，這樣在反序列化過程中可能會導致意外的 InvalidClassException。

因此，為保證 serialVersionUID 值跨不同 java 編譯器實現的一致性，序列化類必須聲明一個明確的 serialVersionUID 值。還強烈建議使用 private 修飾符顯示聲明 serialVersionUID（如果可能），原因是這種聲明僅應用于直接聲明類 – serialVersionUID 字段作為繼承成員沒有用處。數組類不能聲明一個明確的 serialVersionUID，因此它們總是具有默認的計算值，但是數組類沒有匹配 serialVersionUID 值的要求。

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