对象的序列化和反序列化

当两个进程在进行远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个 Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送；接收方则需要把字节序列再恢复为 Java对象。

把 Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化 。

把字节序列恢复为 Java对象的过程称为对象的反序列化 。

对象的序列化主要有两种用途：

1） 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；

2） 在网络上传送对象的字节序列。

一．             JDK 类库中的序列化 API

java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的 writeObject(Object obj)方法可对参数指定的 obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。

java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的 readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。、

只有实现了 Serializable和 Externalizable接口的类的对象才能被序列化。 Externalizable接口继承自 Serializable接口，实现 Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为，而仅实现 Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式 。

对象序列化包括如下步骤：

1） 创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如文件输出流；

2） 通过对象输出流的 writeObject()方法写对象。

对象反序列化的步骤如下：

1） 创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如文件输入流；

2） 通过对象输入流的 readObject()方法读取对象。

下面让我们来看一个对应的例子，类的内容如下：

import java.io.*;

import java.util.Date;

/**

 * 对象的序列化和反序列化测试类 .    

 * @author <a href="mailto:[e-mail]">AmigoXie</a>

 * @version 1.0

 * Creation date: 2007-9-15 - 下午 21:45:48

 */

public class ObjectSaver {

       /**

        * @param args

        * @author <a href="mailto:[e-mail]">AmigoXie</a>

        * Creation date: 2007-9-15 - 下午 21:45:37

        */

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

              ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream

                     (new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));

              //序列化对象

              Customer customer = new Customer("阿蜜果 ", 24);

              out.writeObject("你好 !");

              out.writeObject(new Date());

              out.writeObject(customer);

              out.writeInt(123); //写入基本类型数据

              out.close();

              //反序列化对象

              ObjectInputStream in = new ObjectInputStream

                     (new FileInputStream("D:""objectFile.obj"));

              System.out.println("obj1=" + (String) in.readObject());

              System.out.println("obj2=" + (Date) in.readObject());

              Customer obj3 = (Customer) in.readObject();

              System.out.println("obj3=" + obj3);

              int obj4 = in.readInt();

              System.out.println("obj4=" + obj4);

              in.close();

       }

}

class Customer implements Serializable {

       private String name;

       private int age;

       public Customer(String name, int age) {

              this.name = name;

              this.age = age;

       }

       public String toString() {

              return "name=" + name + ", age=" + age;

       }

}

       输出结果如下：

obj1= 你好 !

obj2=Sat Sep 15 22:02:21 CST 2007

obj3=name= 阿蜜果 , age=24

obj4=123

    因此例比较简单，在此不再详述。

二． 实现 Serializable 接口

ObjectOutputStream只能对 Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下， ObjectOutputStream按照默认方式序列化，这种序列化方式仅仅对对象的非 transient的实例变量进行序列化，而不会序列化对象的 transient的实例变量，也不会序列化静态变量。

当 ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时，具有如下特点：

1）              如果在内存中对象所属的类还没有被加载，那么会先加载并初始化这个类。如果在 classpath中不存在相应的类文件，那么会抛出 ClassNotFoundException；

2）              在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

如果用户希望控制类的序列化方式，可以在可序列化类中提供以下形式的 writeObject()和 readObject()方法。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;

当 ObjectOutputStream对一个 Customer对象进行序列化时，如果该对象具有 writeObject()方法，那么就会执行这一方法，否则就按默认方式序列化。在该对象的 writeObjectt()方法中，可以先调用 ObjectOutputStream的 defaultWriteObject()方法，使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况，不过这次是 defaultReadObject()方法。

有些对象中包含一些敏感信息，这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化，那么它们的序列化数据在网络上传输时，可能会被不法份子窃取。对于这类信息，可以对它们进行加密后再序列化，在反序列化时则需要解密，再恢复为原来的信息。

默认的序列化方式会序列化整个对象图，这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂，递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间，它的内部数据结构为双向列表。

在应用时，如果对某些成员变量都改为 transient类型，将节省空间和时间，提高序列化的性能。

三．             实现 Externalizable 接口

Externalizable接口继承自 Serializable接口，如果一个类实现了 Externalizable接口，那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。 Externalizable接口声明了两个方法：

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

前者负责序列化操作，后者负责反序列化操作。

在对实现了 Externalizable接口的类的对象进行反序列化时，会先调用类的不带参数的构造方法，这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除，或者把该构造方法的访问权限设置为 private、默认或 protected级别，会抛出 java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

四．             可序列化类的不同版本的序列化兼容性

凡是实现 Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;

以上 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：

1）              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；

2）              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。