谈谈实现Serializable接口的作用和必要性

Posted 2022-01-03 Firm陈

在Java编程中我们会看到源码中或者别人代码中很多实体Bean都实现了Serializable接口，但是我很多实体在使用的时候并没有序列化也能正常使用。由此引发了我的疑问，到底需不需要实现Serializable接口？答案是必要。

概况：
在程序中为了能直接以 Java 对象的形式进行保存，然后再重新得到该 Java 对象，这就需要序列化能力。序列化其实可以看成是一种机制，按照一定的格式将 Java 对象的某状态转化成介质可接受的形式，以方便存储或传输。序列化时将 Java 对象相关的类信息、属性及属性值等保存起来，反序列化时再根据这些信息构建出 Java 对象。而过程可能涉及到其他对象的引用，所以这里引用的对象的相关信息也要参与序列化。

Java 中进行序列化操作需要实现 Serializable 或 Externalizable 接口。

序列化作用：

• 提供一种简单又可扩展的对象保存恢复机制。
• 对于远程调用，能方便对对象进行编码和解码，就像实现对象直接传输。
• 可以将对象持久化到介质中，就像实现对象直接存储。
• 允许对象自定义外部存储的格式。

何时需要序列化：
在存储时需要序列化，这是肯定的。大家知道的是序列化是将对象进行流化存储，我们有时候感觉自己在项目中并没有进行序列化操作，也一样是存进去了，那么对象需要经过序列化才能存储的说法，似乎从这儿就给阉割了。事实究竟是怎样的呢？

首先看我们常用的数据类型类声明：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence

public class Date implements java.io.Serializable, Cloneable, Comparable

而像其他int、long、boolean类型等，都是基本数据类型，数据库里面有与之对应的数据结构。从上面的类声明来看，我们以为的没有进行序列化，其实是在声明的各个不同变量的时候，由具体的数据类型帮助我们实现了序列化操作。
拿到这儿的时候，就又有一个问题，既然实体类的变量都已经帮助我们实现了序列化，为什么我们仍然要显示的让类实现serializable接口呢？

请注意我以上的说法：首先，序列化的目的有两个，第一个是便于存储。第二个是便于传输。我们一般的实体类不需要程序员再次实现序列化的时候，请想两个问题：第一：存储媒体里面，是否有其相对应的数据结构？第二：这个实体类，是否需要远程传输（或者两个不同系统甚至是分布式模块之间的调用）？

如果有注意观察的话，发现序列化操作用于存储时，一般是对于NoSql数据库，而在使用Nosql数据库进行存储时，用“freeze”这个说法来理解是再恰当不过了，请在NoSql数据库中，给我找出个varchar，int之类的数据结构出来？ 如果没有，但我们又确实需要进行存储，那么，此时程序员就需要对对象进行序列化。

备注：如果有人打开过Serializable接口的源码，就会发现，这个接口其实是个空接口，那么这个序列化操作，到底是由谁去实现了呢？其实，看一下接口的注释说明就知道，当我们让实体类实现Serializable接口时，其实是在告诉JVM此类可被序列化，可被默认的序列化机制序列化。

然后，需要说明的是，当我们在实体类声明实现Serializable接口时，再次进行观察，会发现这些类是需要被远程调用的。也就是说需要或者可能需要被远程调用，这就是序列化便于传输的用途。

序列化案例：
Father.java

public class Father 

    public int f;

Son.java

public class Son extends Father implements Serializable 

    public int s;

    public Son() 
        super();
    

SerializableMain.java

public class SerializableMain 

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException 
        //  如果将序列化对象改成父类，则会抛出异常，没有标记为Serializable接口
//        Father father = new Father();
        Father father = new Son();
        father.f = 5;

        //  序列化
        FileOutputStream fileOutputStream  = new FileOutputStream("temp.o");
        ObjectOutput objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
        objectOutputStream.writeObject(father);

        //  反序列化
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("temp.o");
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
        Object object = objectInputStream.readObject();
        Father f = (Father) object;
        //  由于子类没有f这个变量，是调用的父类的f变量
        System.out.println(f.f);
    

输出结果， f = 0，当父类实现Serializable接口时，f = 5；因此，在实体bean中都应该显示地实现序列化接口。

序列化字段：
在序列化时类的哪些字段会参与到序列化中呢？其实有两种方式决定哪些字段会被序列化，

1.默认方式，Java对象中的非静态和非transient的字段都会被定义为需要序列化的字段。
2.另外一种方式是通过 ObjectStreamField 数组来声明类需要序列化的对象。

可以看到普通的字段都是默认会被序列化的，而对于某些包含敏感信息的字段我们不希望它参与序列化，那么最简单的方式就是可以将该字段声明为 transient。

如何使用 ObjectStreamField？举个例子，如下，User 类中有 id、name、age、 和 address 字段，通过 ObjectStreamField 数组声明只序列化 name、age 字段。这种声明的方式不用纠结为什么这样，这仅仅是约定了这样而已。

public class User implements Serializable 

    private int id;

//    transient 标记的字段不会参与序列化
//    private transient String name;

    private String name;

    private int age;

    private String address;

    private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields = 
            new ObjectStreamField("name", String.class),
            new ObjectStreamField("age", Integer.class)
    ;

    ...