Java Serializable接口（序列化）理解及自定义序列化

Posted 2020-08-16 程广林

  1 Serializable接口

  （1）简单地说，就是可以将一个对象(标志对象的类型)及其状态转换为字节码，保存起来（可以保存在数据库，内存，文件等）,然后可以在适当的时候再将其状态恢复(也就是反序列化)。serialization 不但可以在本机做，而且可以经由网络操作。它自动屏蔽了操作系统的差异，字节顺序等。比如，在 Windows 平台生成一个对象并序列化之，然后通过网络传到一台 Unix 机器上，然后可以在这台Unix机器上正确地重构（deserialization）这个对象。 不必关心数据在不同机器上如何表示，也不必关心字节的顺序或者其他任何细节。
 
另外，还应明白以下几点：
 
    a. java.io.Serializable接口没有任何方法属性域，实现它的类只是从语义上表明自己是可以序列化的。
 
    b. 在对一个 Serializable（可序列化）对象进行重新装配的过程中，不会调用任何构建器（甚至默认构建器）。整个对象都是通过从 InputStream 中取得数据恢复的。
 
    c. 如是要一个类是可序列化的，那么它的子类也是可序列化的。

（2）serialVersionUID

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。为了提高哦啊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：
 
　　a. 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；
 
　　b. 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。

 

2 自定义序列化：

      自定义序列化是由ObjectInput/OutputStream在序列化/反序列化时候通过反射检查该类是否存在以下方法（0个或多个）：执行顺序从上往下，序列化调用1和2，反序列调用3和4；transient关键字当某个字段被声明为transient后，默认序列化机制就会忽略该字段。

1Object writeReplace() throws ObjectStreamException;可以通过此方法修改序列化的对象

2void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException; 方法中调用defaultWriteObject（） 使用writeObject的默认的序列化方式，除此之外可以加上一些其他的操作，如添加额外的序列化对象到输出：out.writeObject("XX")

3void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws Exception; 方法中调用defaultReadObject（）使用readObject默认的反序列化方式，除此之外可以加上一些其他的操作，如读入额外的序列化对象到输入：in.readObject()

4Object readResolve() throws ObjectStreamException;可以通过此方法修改返回的对象

 

例子：单例模式的类实现序列化接口，若使用默认的序列化策略，则在反序列化返回的对象不符合单利模式（反射创建了新的对象，如下PersonSington对象），可以通过修改序列化的readResolve来实现自定义序列化返回结果来实现单例对象唯一（相当于1,2,3方法对4的结果毫无作用）。

public class PersonSinglton implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private PersonSinglton(String name) {
        this.name = name;
    };
    private static PersonSinglton person = null;

    public static synchronized PersonSinglton getInstance() {
        if (person == null)
            return person = new PersonSinglton("cgl");
        return person;
    }

    private Object writeReplace() throws ObjectStreamException {
        System.out.println("1 write replace start");
        return this;//可修改为其他对象
    }

    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException {
        System.out.println("2 write object start");
        out.defaultWriteObject();
       //out.writeInt(1);
    }

    private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        System.out.println("3 read object start");
        in.defaultReadObject();
       //int i=in.readInt();
    }

    private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
        System.out.println("4 read resolve start");
        return PersonSinglton.getInstance();//不管序列化的操作是什么，返回的都是本地的单例对象
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        FileOutputStream out = new FileOutputStream(new File("D://person.dat"));
        ObjectOutputStream op = new ObjectOutputStream(out);
        op.writeObject(PersonSinglton.getInstance());
        op.close();

        FileInputStream in = new FileInputStream(new File("D://person.dat"));
        ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(in);
        Object person = oi.readObject();
        in = new FileInputStream(new File("D://person.dat"));
        oi = new ObjectInputStream(in);
        PersonSinglton person1 = (PersonSinglton) oi.readObject();

        System.out.println("sington person hashcode:" + person.hashCode());
        System.out.println("sington person1 hashcode:" + person1.hashCode());
        System.out.println("sington getInstance hashcode:" + PersonSinglton.getInstance().hashCode());
        System.out.println("sington person equals:" + (person == PersonSinglton.getInstance()));
        System.out.println("person equals1:" + (person1 == person));
    }
}

 

运行结果：

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1 write replace start
2 write object start
3 read object start
4 read resolve start
3 read object start
4 read resolve start
sington person hashcode:1550089733
sington person1 hashcode:1550089733
sington getInstance hashcode:1550089733
sington person equals:true
person equals1:true

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3 Externalizable接口

   Externalizable继承于Serializable，当使用该接口时，序列化的细节需要由程序员去完成。若writeExternal()与readExternal()方法未作任何处理，那么该序列化行为将不会保存/读取任何一个字段。出结果中所有字段的值均为空。
    另外，若使用Externalizable进行序列化，当读取对象时，会调用被序列化类的无参构造器去创建一个新的对象，然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。由于这个原因，实现Externalizable接口的类必须要提供一个无参的构造器，且它的访问权限为public。