笔记:I/O流-对象序列化

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了笔记:I/O流-对象序列化相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Java 语言支持一种称为对象序列化(Object Serialization)的非常通用的机制,可以将任何对象写入到流中,并在之后将其读回,首先需要支持对象序列化的类,必须继承与 Serializable 接口,该接口没有任何方法,只是对类起到标记的作用,然后使用 ObjectOutputStream 流来序列化对象,使用 ObjectInputStream 流来反序列化,示例代码如下:

  • 对象类声明:

    public class Employee implements Serializable {

    ????????private String name;

    ????????private String sex;

    ????????public Employee() {

    ????????}

    ????????public Employee(String name, String sex) {

    ????????????????this.name = name;

    ????????????????this.sex = sex;

    ????????}

    ????????// getter 和 setter 方法

    }

    ? ?

    public class Manager extends Employee {

    ????????private Employee secretary;

    ????????public Manager(){

    ????????}

    ????????public Manager(String name, String sex) {

    ????????????????super(name, sex);

    ????????}

    ????????// getter 和 setter 方法

    }

  • 创建对象实例:

    ?Employee harry = new Employee("Harry Hacker", "男");

    ?Manager boss = new Manager("Carl Cracker", "女");

    boss.setSecretary(harry);

  • 序列化到文件

    ? ObjectOutputStream outputStream = null;

    ?????????try {

    ??????????????? outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("serializableApp.dat"));

    ????????????????outputStream.writeObject(boss);

    ???????? } catch (FileNotFoundException ex) {

    ????????????????ex.printStackTrace();

    ???????? ?} finally {

    ????????????????if (outputStream != null) {

    ???????????????????????outputStream.close();

    ????????????????}

    ??????? ?}

  • 从文件反序列化

????????????????ObjectInputStream inputStream = null;

????????????????try {

????????????????????????inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("serializableApp.dat"));

????????????????????????Manager serializableBoss = (Manager) inputStream.readObject();

????????????????????????System.out.println("manager name is " + serializableBoss.getName() + " sex is "

????????????????????????????????????????+ serializableBoss.getSex() + " secretary is "

????????????????????????????????????????+ serializableBoss.getSecretary().getName());

????????????????} catch (ClassNotFoundException ex) {

????????????????????????ex.printStackTrace();

????????????????} catch (FileNotFoundException ex) {

????????????????????????ex.printStackTrace();

????????????????} finally {

????????????????????????if (inputStream != null) {

????????????????????????????????inputStream.close();

????????????????????????}

????????????????}

每个对象都用一个序列号保存的,对象序列化机制如下:

  • 对于遇到的每一个对象引用都关联一个序列号
  • 对于每一个对象,当第一次遇到时,保存器对象数据到流中
  • 如果某个对象已经被保存过,那么只写出保存的序列号
  • 对于流中的对象,在第一次遇到其序列号时,创建他,并使用流中数据来初始化他,然后记录这个顺序号和新对象之间的关联
  • 当遇到对象引用另一个对象的序列号时,获取与这个序列号相关联的对象引用

某些数据域时不可以序列化的,例如,只对本地方法有意义的存储文件句柄或窗口句柄的整数值等,Java 拥有一种简单的机制来防止这种域被序列化,那就是将他们标记成 transient,如果被标记为不可序列化的类,也需要将其标记为 transient,瞬时域在对象序列化时总是被跳过,示例如下:

????private transient Point2D.Double point;

? ?

  1. 修改默认的序列化机制

    序列化机制单个的类提供了一种方式,去向默认的读写行为添加验证或任何其他想要的行为,可序列化类可以定义具体有如下签名的方法:

    ????????private void readObject(ObjectInputStream in)

    ????????????????????????throws IOException,ClassNotFoundException;

    ???????? ?

    ????????private void writeObject(ObjectOutputStream out)

    ????????????????????????throws IOException;

    readObject writeObject 方法只需要保存和加载本类的数据域,而不需要关注基类(超类)数据和任何其他类的信息,实现给方法的具体示例如下:

    ???? private void readObject(ObjectInputStream in)

    ????????????????????????throws IOException, ClassNotFoundException {

    ????????????????// 读取序列化字段数据

    ????????????????in.defaultReadObject();

    ????????????????// 其他数据校验或者序列化

    ????????}

    ????????private void writeObject(ObjectOutputStream out)

    ????????????????????????throws IOException{

    ????????????????// 写入序列化字段数据

    ????????????????out.defaultWriteObject();

    ????????????????// 其他数据校验或者序列化

    ???????}

    除了可以使用readObject writeObject方法来保存和恢复对象数据外,类还可以定义他自己的机制,类需要实现 Externalizable 接口,该接口定义了两个方法:

    ????public void readExternal(ObjectInput in)

    ???????? throws IOException, ClassNotFoundException;

    ? ?

    ????public void writeExternal(ObjectOutput out)

    ????????????throws IOException ;

    这些方法对包括超类数据在内的整个对象的存储和恢复负全责,而序列化机制在流中仅仅只是记录该对象所属的类,示例代码如下:

  • 基类代码:

    ????????public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

    ????????????????out.writeUTF(this.name);

    ????????????????out.writeUTF(this.sex);

    ????????}

    ????????public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

    ????????????????this.name = in.readUTF();

    ????????????????this.sex = in.readUTF();

    ????????}

  • 子类代码:

    @Override

    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

    ????????super.readExternal(in);

    ????????this.secretary = new Employee();

    ??????? this.secretary.readExternal(in);

    ?}

    @Override

    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

    ????????super.writeExternal(out);

    ???????this.secretary.writeExternal(out);

    ?}

    ? ?

  1. 序列化单例和类型安全的枚举

    在序列化和反序列化时,如果目标对象时唯一的,使用默认的序列化机制时不适用的,因为默认的序列化机制,即使构造器时私有的,序列化机制也可以创建新的对象,因此在进行==(比较)时将失败,为了解决整个问题需要定义一个名称为 readResolve的特殊方法,在对象被序列化之后就会调用他,返回一个对象,而该对象之后会称为 readObject 的返回值,示例代码如下:

    public class Orientation implements Serializable {

    ????????public static final Orientation HORIZONTAL = new Orientation(1);

    ????????public static final Orientation VERTICAL = new Orientation(2);

    ? ?

    ????????private int value;

    ? ?

    ????????private Orientation(int value) {

    ????????????????this.value = value;

    ????????}

    ? ?

    ????????protected Object readResolve() throws ObjectStreamException {

    ????????????????if (value == 1) {

    ????????????????????????return HORIZONTAL;

    ????????????????}

    ????????????????if (value == 2) {

    ????????????????????????return VERTICAL;

    ????????????????}

    ???????????????? ?

    ????????????????return null;

    ????????}

    }

  2. 版本管理

    无论类的定义产生了什么样的变化,他的SHA指纹也会跟着变化,而我们知道对象流拒绝读入具有不同指纹的对象,但是,类可以表明他对其早期版本保持兼容,在类的所有较新的版本都必须把 serialVersionUID 常量定义与最初版本的指纹相同,如果一个类具有名为 serialVersionUID 的静态数据成员,就不需要在人工的计算其指纹,而只需直接使用整个值,示例如下:

    public class Employee implements Serializable, Externalizable {

    ????????public static final long serialVersionUID = -2349238498234324L;

    }

    如果类只有方法产生了变化,那么在读入新对象数据时是不会有任何问题的,如果是数据域产生了变化,那么就可能会有问题,常见情况如下:

  • 如果数据域之间名字匹配而类型不匹配,那么对象流不会进行类型转换,因此不兼容
  • 如果流中的对象具有当前版本中所没有的数据域,那么对象流会忽视这些额外的数据
  • 如果当前版本具有在流化对象中所没有的数据域,那么这些新增加的域将被设置成他们的默认值(对象是null、数字为 0,布尔类型为 false)

? ?

以上是关于笔记:I/O流-对象序列化的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

深入理解JAVA I/O系列五:对象序列化

[hadoop读书笔记] 第四章 Hadoop I/O操作

JavaSE入门学习46:文件传输基础之I/O流(Java序列化)

I/O流 线程

笔记:I/O流-字符集

Java I/O - 对象的输入输出与序列化