Java序列化反序列化和单例模式

Posted 2020-08-05

学习JAVA的时候，特别是涉及到网络编程时，我们时常让我们的实体类实现一个接口

public class Entity implements Serializable{

}

这样子我们可以通过输入输出流ObjectOutputStream和ObjectInputStream写入或读取该对象。所以，简单来说，序列化就是把对象转换为字节数据流，反序列化就是把字节序列流转成相应的Java对象。使用序列化的最常用的两个场景：

1、需要把对象信息存储到磁盘文件中的时候，比如大量用户登录的Session信息

2、需要把对象信息通过网络传送的时候，需要传送字节流

实现java.io.Serializable接口之后，编辑器会给出警告，让你给出一个属性的定义：

private static final long serialVersionUID = 1L;

我们可以简单的认为，这是一个“类版本”的表示，不同的编辑器可能会对同一个类给出不同的值，类文件的细小改动也可能会产生不同的值，因为这个值在类变更之后起到了代码兼容的作用，一般规则如下：

1、两个不同版本的类，如果serialVersionUID相同，则说明反序列化兼容，以现有版本为模板反序列化

2、两个不同版本的类，如果serialVersionUID不同，说明反序列化不兼容，反序列化会失败

因此，我们的开发过程中，建议显示定义该值，并给以明确的定义，以方便兼容性判断。

下面代码示例，首先定义一个可序列化的实体对象：

package com.minlz.serialize;

import java.io.Serializable;

/**
 *  @author minliangzhi
 *  @date 2016年8月30日
 */
public class Person implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 20160830001L;
    
    private String name;
    
    private int age;
    
    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

然后给出一个序列化和反序列化的方法：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p1 = new Person();
        p1.setName("Bruce Min");
        p1.setAge(25);
        System.out.println("p1: " + p1.toString());
        /** 序列化 */
        ByteArrayOutputStream byteOut = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream objOut = new ObjectOutputStream(byteOut);
        objOut.writeObject(p1);
        
        /** 反序列化 */
        ByteArrayInputStream byteIn = new ByteArrayInputStream(byteOut.toByteArray());
        ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(byteIn);
        Person p2 = (Person)objIn.readObject();
        System.out.println("p2: " + p2.toString());
    }

显示的结果是：

p1: Person [name=Bruce Min, age=25]
p2: Person [name=Bruce Min, age=25]

通过上面的实例，大概对序列化和反序列化进行了介绍，需要注意的是，通过反序列获得对象不是原来的对象，即不满足“==”为真的情况，因为，如果我们是序列化一个单例实例的话，就会违反了单例模式的规定（虽然隐藏了单例的构造函数，但是JVM可以通过特殊手段，如反射来构造出对象）。实例如下：

单例类：

package com.minlz.serialize;

import java.io.Serializable;

/**
 *  @author minliangzhi
 *  @date 2016年8月30日
 */
public class Singleton implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {
        
    }
    
    public synchronized static Singleton getInstance() {
        if(null == singleton) {
            singleton = new Singleton();
        }
        
        return singleton;
    }
}

序列化和反序列化的代码：

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Singleton s1 = Singleton.getInstance();

        System.out.println(s1);
        /** 序列化 */
        ByteArrayOutputStream byteOut = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream objOut = new ObjectOutputStream(byteOut);
        objOut.writeObject(s1);
        
        /** 反序列化 */
        ByteArrayInputStream byteIn = new ByteArrayInputStream(byteOut.toByteArray());
        ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(byteIn);
        Singleton s2 = (Singleton)objIn.readObject();
        System.out.println(s2);
  }

测试结果：

[email protected]
[email protected]

可以容易看出来，两个对象不是同一个对象，解决方法是什么呢？

我们在Singleton类中增加一个方法：

    public Object readResolve(){
        return getInstance();
    }

发现测试结果是：

[email protected]
[email protected]

两个对象一致了，所以当面临单例模式实例化的时候，需要实现public Object readResolve()方法，并返回单例实例，就能实现序列化和反序列化对象一致。