Java序列化的作用和反序列化

Posted 2020-11-14 Windy心梦无痕

　1、序列化是干什么的？

　　简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态（也就是实例变量，不是方法），并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states，但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制，那就是序列化。

　　2、什么情况下需要序列化

　　a）当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；

　　b）当你想用套接字在网络上传送对象的时候；

　　c）当你想通过RMI传输对象的时候；

　　6、相关注意事项

　　a）序列化时，只对对象的状态进行保存，而不管对象的方法；

　　b）当一个父类实现序列化，子类自动实现序列化，不需要显式实现Serializable接口；

　　c）当一个对象的实例变量引用其他对象，序列化该对象时也把引用对象进行序列化；

　　d）并非所有的对象都可以序列化，,至于为什么不可以，有很多原因了,比如：

　　1.安全方面的原因，比如一个对象拥有private，public等field，对于一个要传输的对象，比如写到文件，或者进行rmi传输等等，在序列化进行传输的过程中，这个对象的private等域是不受保护的。

　　2. 资源分配方面的原因，比如socket，thread类，如果可以序列化，进行传输或者保存，也无法对他们进行重新的资源分配，而且，也是没有必要这样实现。

　　详细描述:

　　序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后，可以用java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中，管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。对象序列化功能非常简单、强大，在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用。对象序列化问题在网络编程中并不是最激动人心的课题，但却相当重要，具有许多实用意义。

　　一：对象序列化可以实现分布式对象。主要应用例如：RMI要利用对象序列化运行远程主机上的服务，就像在本地机上运行对象时一样。

　　二：java对象序列化不仅保留一个对象的数据，而且递归保存对象引用的每个对象的数据。可以将整个对象层次写入字节流中，可以保存在文件中或在网络连接上传递。利用对象序列化可以进行对象的“深复制”，即复制对象本身及引用的对象本身。序列化一个对象可能得到整个对象序列。

　　从上面的叙述中，我们知道了对象序列化是java编程中的必备武器，那么让我们从基础开始，好好学习一下它的机制和用法。

　　java序列化比较简单，通常不需要编写保存和恢复对象状态的定制代码。实现java.io.Serializable接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复，不需要在类中增加任何代码。只有极少数情况下才需要定制代码保存或恢复对象状态。这里要注意：不是每个类都可序列化，有些类是不能序列化的，例如涉及线程的类与特定JVM有非常复杂的关系。

　　序列化机制：

　　序列化分为两大部分：序列化和反序列化。序列化是这个过程的第一部分，将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。反序列化就是打开字节流并重构对象。对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。ObjectOutputStream中的序列化过程与字节流连接，包括对象类型和版本信息。反序列化时，JVM用头信息生成对象实例，然后将对象字节流中的数据复制到对象数据成员中。下面我们分两大部分来阐述：

　　处理对象流：

　　（序列化过程和反序列化过程）

　　java.io包有两个序列化对象的类。ObjectOutputStream负责将对象写入字节流，ObjectInputStream从字节流重构对象。

　　我们先了解ObjectOutputStream类吧。ObjectOutputStream类扩展DataOutput接口。

　　writeObject()方法是最重要的方法，用于对象序列化。如果对象包含其他对象的引用，则writeObject()方法递归序列化这些对象。每个ObjectOutputStream维护序列化的对象引用表，防止发送同一对象的多个拷贝。（这点很重要）由于writeObject()可以序列化整组交叉引用的对象，因此同一ObjectOutputStream实例可能不小心被请求序列化同一对象。这时，进行反引用序列化，而不是再次写入对象字节流。

　　下面，让我们从例子中来了解ObjectOutputStream这个类吧。

　　// 序列化 today’s date 到一个文件中.

　　FileOutputStream f = new FileOutputStream(“tmp”);//创建一个包含恢复对象(即对象进行反序列化信息)的”tmp”数据文件

　　ObjectOutputStream s = new ObjectOutputStream(f);

　　s.writeObject(“Today”); //写入字符串对象;

　　s.writeObject(new Date()); //写入瞬态对象;

　　s.flush();

　　现在，让我们来了解ObjectInputStream这个类。它与ObjectOutputStream相似。它扩展DataInput接口。ObjectInputStream中的方法镜像DataInputStream中读取Java基本数据类型的公开方法。readObject()方法从字节流中反序列化对象。每次调用readObject()方法都返回流中下一个Object。对象字节流并不传输类的字节码，而是包括类名及其签名。readObject()收到对象时，JVM装入头中指定的类。如果找不到这个类，则readObject()抛出ClassNotFoundException,如果需要传输对象数据和字节码，则可以用RMI框架。ObjectInputStream的其余方法用于定制反序列化过程。

　　例子如下：

　　//从文件中反序列化 string 对象和 date 对象

　　FileInputStream in = new FileInputStream(“tmp”);

　　ObjectInputStream s = new ObjectInputStream(in);

　　String today = (String)s.readObject(); //恢复对象;

　　Date date = (Date)s.readObject();

　　定制序列化过程:

　　序列化通常可以自动完成，但有时可能要对这个过程进行控制。java可以将类声明为serializable，但仍可手工控制声明为static或transient的数据成员。

　　例子：一个非常简单的序列化类。

　　public class simpleSerializableClass implementsSerializable{

　　String sToday=”Today:”;

　　transient Date dtToday=new Date();

　　}

　　序列化时，类的所有数据成员应可序列化除了声明为transient或static的成员。将变量声明为transient告诉JVM我们会负责将变元序列化。将数据成员声明为transient后，序列化过程就无法将其加进对象字节流中，没有从transient数据成员发送的数据。后面数据反序列化时，要重建数据成员（因为它是类定义的一部分），但不包含任何数据，因为这个数据成员不向流中写入任何数据。记住，对象流不序列化static或transient。我们的类要用writeObject()与readObject()方法以处理这些数据成员。使用writeObject()与readObject()方法时，还要注意按写入的顺序读取这些数据成员。

　　关于如何使用定制序列化的部分代码如下：

　　//重写writeObject()方法以便处理transient的成员。

　　public void writeObject(ObjectOutputStream outputStream)throws IOException{

　　outputStream.defaultWriteObject();//使定制的writeObject()方法可以

　　利用自动序列化中内置的逻辑。

　　outputStream.writeObject(oSocket.getInetAddress());

　　outputStream.writeInt(oSocket.getPort());

　　}

　　//重写readObject()方法以便接收transient的成员。

　　private void readObject(ObjectInputStream inputStream) throwsIOException,ClassNotFoundException{

　　inputStream.defaultReadObject();//defaultReadObject()补充自动序列化

　　InetAddressoAddress=(InetAddress)inputStream.readObject();

　　int iPort =inputStream.readInt();

　　oSocket = new Socket(oAddress,iPort);

　　iID=getID();

　　dtToday =new Date();

　　}