对JavaSerializable(序列化)的理解和总结
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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objectstates,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;
3、当对⼀个对象实现序列化时,究竟发⽣了什么?
在没有序列化前,每个保存在堆(Heap)中的对象都有相应的状态(state),即实例变量(instanceariable)⽐如:
java代码
oo=newFoo();
th(37);
ght(70);
当通过下⾯的代码序列化之后,MyFoo对象中的width和Height实例变量的值(37,70)都被保存到⽂件中,这样以后⼜可以把
它从⽂件中读出来,重新在堆中创建原来的对象。当然保存时候不仅仅是保存对象的实例变量的值,JVM还要保存⼀些⼩量信息,⽐如类的
类型等以便恢复原来的对象。
java代码
tputStreamfs=newFileOutputStream("");
OutputStreamos=newObjectOutputStream(fs);
bject(myFoo);
4、实现序列化(保存到⼀个⽂件)的步骤
a)MakeaFileOutputStream
java代码
tputStreamfs=newFileOutputStream("");
b)MakeaObjectOutputStream
java代码
OutputStreamos=newObjectOutputStream(fs);
c)writetheobject
java代码
bject(myObject1);
bject(myObject2);
bject(myObject3);
d)clotheObjectOutputStream
java代码
();
5、举例说明
java代码
.*;
2.
classBoximplementsSerializable
4.{
eintwidth;
eintheight;
7.
voidtWidth(intwidth){
=width;
10.}
voidtHeight(intheight){
=height;
13.}
14.
staticvoidmain(String[]args){
ox=newBox();
th(50);
ght(30);
19.
{
tputStreamfs=newFileOutputStream("");
OutputStreamos=newObjectOutputStream(fs);
bject(myBox);
();
25.}catch(Exceptionex){
tackTrace();
27.}
28.}
29.
30.}
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。
这个确实是个问题.当年在学习java基础的时候,也问过类似的问题.对呀.为何要进⾏序列化呢.不进⾏序列化,我的程序不跑的好好的吗?你想要
什么结果,我也能给解决不是.我想说确实是这样,如果你的程序与⽹络⽆关,那很好你已经可以摒弃它了.
那下⾯我来简单分析下为何java需要进⾏序列化呢.
⾸先我们要明⽩,序列化是做什么作⽤的.java序列化:以特定的⽅式对类实例的瞬时状态进⾏编码保存的⼀种操作.(可能不是很精确,咱不是
搞学术的,看懂即可).从此定义可以看出,序列化作⽤的对象是类的实例.对实例进⾏序列化,就是保存实例当前在内存中的状态.包括实例的每⼀
个属性的值和引⽤等.
既然后序列化,便会有反序列化.反序列化的作⽤便是将序列化后的编码解码成类实例的瞬时状态.申请等同的内存保存该实例.
从上述定义可以发现,序列化就是为了保存java的类对象的状态的.保存这个状态的作⽤主要⽤于不同jvm之间进⾏类实例间的共享.在
ORMaping中的缓存机制,进⾏缓存同步时,便是常见的java序列化的应⽤之⼀.在进⾏远程⽅法调⽤,远程过程调⽤时,采⽤序列化对象的传输也
是⼀种应⽤...当你想从⼀个jvm中调⽤另⼀个jvm的对象时,你就可以考虑使⽤序列化了.
简⽽⾔之:序列化的作⽤就是为了不同jvm之间共享实例对象的⼀种解决⽅案.由java提供此机制,效率之⾼,是其他解决⽅案⽆法⽐拟的.⾃家的
东西嘛.
理解Java对象序列化
关于Java序列化的⽂章早已是汗⽜充栋了,本⽂是对我个⼈过往学习,理解及应⽤Java序列化的⼀个总结。此⽂内容涉及Java序列化的基
本原理,以及多种⽅法对序列化形式进⾏定制。在撰写本⽂时,既参考了ThinkinginJava,EffectiveJava,JavaWorld,developerWorks中
的相关⽂章和其它⽹络资料,也加⼊了⾃⼰的实践经验与理解,⽂、码并茂,希望对⼤家有所帮助。(2012.02.14最后更新)
1.什么是Java对象序列化
Java平台允许我们在内存中创建可复⽤的Java对象,但⼀般情况下,只有当JVM处于运⾏时,这些对象才可能存在,即,这些对象的⽣命
周期不会⽐JVM的⽣命周期更长。但在现实应⽤中,就可能要求在JVM停⽌运⾏之后能够保存(持久化)指定的对象,并在将来重新读取被保
存的对象。Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能。
使⽤Java对象序列化,在保存对象时,会把其状态保存为⼀组字节,在未来,再将这些字节组装成对象。必须注意地是,对象序列化保存
的是对象的"状态",即它的成员变量。由此可知,对象序列化不会关注类中的静态变量。
除了在持久化对象时会⽤到对象序列化之外,当使⽤RMI(远程⽅法调⽤),或在⽹络中传递对象时,都会⽤到对象序列化。Java序列化API
为处理对象序列化提供了⼀个标准机制,该API简单易⽤,在本⽂的后续章节中将会陆续讲到。
2.简单⽰例
在Java中,只要⼀个类实现了izable接⼝,那么它就可以被序列化。此处将创建⼀个可序列化的类Person,本⽂中的所有⽰例
将围绕着该类或其修改版。
Gender类,是⼀个枚举类型,表⽰性别
publicenumGender{
MALE,FEMALE
}
如果熟悉Java枚举类型的话,应该知道每个枚举类型都会默认继承类,⽽该类实现了Serializable接⼝,所以枚举类型对象
都是默认可以被序列化的。
Person类,实现了Serializable接⼝,它包含三个字段:name,String类型;age,Integer类型;gender,Gender类型。另外,还重写该
类的toString()⽅法,以⽅便打印Person实例中的内容。
publicclassPersonimplementsSerializable{
privateStringname=null;
privateIntegerage=null;
privateGendergender=null;
publicPerson(){
n("none-argconstructor");
}
publicPerson(Stringname,Integerage,Gendergender){
n("argconstructor");
=name;
=age;
=gender;
}
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicvoidtName(Stringname){
=name;
}
publicIntegergetAge(){
returnage;
}
publicvoidtAge(Integerage){
=age;
}
publicGendergetGender(){
returngender;
}
publicvoidtGender(Gendergender){
=gender;
}
@Override
publicStringtoString(){
return"["+name+","+age+","+gender+"]";
}
}
SimpleSerial,是⼀个简单的序列化程序,它先将⼀个Person对象保存到⽂件中,然后再从该⽂件中读出被存储的Person对
象,并打印该对象。
publicclassSimpleSerial{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Filefile=newFile("");
ObjectOutputStreamoout=newObjectOutputStream(newFileOutputStream(file));
Personperson=newPerson("John",101,);
bject(person);
();
ObjectInputStreamoin=newObjectInputStream(newFileInputStream(file));
ObjectnewPerson=ject();//没有强制转换到Person类型
();
n(newPerson);
}
}
上述程序的输出的结果为:
argconstructor
[John,31,MALE]
此时必须注意的是,当重新读取被保存的Person对象时,并没有调⽤Person的任何构造器,看起来就像是直接使⽤字节将Person对象还
原出来的。
当Person对象被保存到⽂件中之后,我们可以在其它地⽅去读取该⽂件以还原对象,但必须确保该读取程序的CLASSPATH中包
含有(哪怕在读取Person对象时并没有显⽰地使⽤Person类,如上例所⽰),否则会抛出ClassNotFoundException。
izable的作⽤
为什么⼀个类实现了Serializable接⼝,它就可以被序列化呢?在上节的⽰例中,使⽤ObjectOutputStream来持久化对象,在该类中有如
下代码:
privatevoidwriteObject0(Objectobj,booleanunshared)throwsIOException{
if(objinstanceofString){
writeString((String)obj,unshared);
}elif(y()){
writeArray(obj,desc,unshared);
}elif(objinstanceofEnum){
writeEnum((Enum)obj,desc,unshared);
}elif(objinstanceofSerializable){
writeOrdinaryObject(obj,desc,unshared);
}el{
if(extendedDebugInfo){
thrownewNotSerializableException(e()+"n"
+ng());
}el{
thrownewNotSerializableException(e());
}
}
}
从上述代码可知,如果被写对象的类型是String,或数组,或Enum,或Serializable,那么就可以对该对象进⾏序列化,否则将抛出
NotSerializableException。
4.默认序列化机制
如果仅仅只是让某个类实现Serializable接⼝,⽽没有其它任何处理的话,则就是使⽤默认序列化机制。使⽤默认机制,在序列化对象
时,不仅会序列化当前对象本⾝,还会对该对象引⽤的其它对象也进⾏序列化,同样地,这些其它对象引⽤的另外对象也将被序列化,以此
类推。所以,如果⼀个对象包含的成员变量是容器类对象,⽽这些容器所含有的元素也是容器类对象,那么这个序列化的过程就会较复杂,
开销也较⼤。
5.影响序列化
在现实应⽤中,有些时候不能使⽤默认序列化机制。⽐如,希望在序列化过程中忽略掉敏感数据,或者简化序列化过程。下⾯将介绍若⼲
影响序列化的⽅法。
5.1transient关键字
当某个字段被声明为transient后,默认序列化机制就会忽略该字段。此处将Person类中的age字段声明为transient,如下所⽰,
publicclassPersonimplementsSerializable{
transientprivateIntegerage=null;
}
再执⾏SimpleSerial应⽤程序,会有如下输出:
argconstructor
[John,null,MALE]
可见,age字段未被序列化。
5.2writeObject()⽅法与readObject()⽅法
对于上述已被声明为transitive的字段age,除了将transitive关键字去掉之外,是否还有其它⽅法能使它再次可被序列化?⽅法之⼀就是在
Person类中添加两个⽅法:writeObject()与readObject(),如下所⽰:
publicclassPersonimplementsSerializable{
transientprivateIntegerage=null;
privatevoidwriteObject(ObjectOutputStreamout)throwsIOException{
tWriteObject();
nt(age);
}
privatevoidreadObject(ObjectInputStreamin)throwsIOException,ClassNotFoundException{
tReadObject();
age=t();
}
}
在writeObject()⽅法中会先调⽤ObjectOutputStream中的defaultWriteObject()⽅法,该⽅法会执⾏默认的序列化机制,如5.1节所述,此时会
忽略掉age字段。然后再调⽤writeInt()⽅法显⽰地将age字段写⼊到ObjectOutputStream中。readObject()的作⽤则是针对对象的读取,其原
理与writeObject()⽅法相同。
再次执⾏SimpleSerial应⽤程序,则⼜会有如下输出:
argconstructor
[John,31,MALE]
必须注意地是,writeObject()与readObject()都是private⽅法,那么它们是如何被调⽤的呢?毫⽆疑问,是使⽤反射。详情可见
ObjectOutputStream中的writeSerialData⽅法,以及ObjectInputStream中的readSerialData⽅法。
5.3Externalizable接⼝
⽆论是使⽤transient关键字,还是使⽤writeObject()和readObject()⽅法,其实都是基于Serializable接⼝的序列化。JDK中提供了另⼀个序
列化接⼝--Externalizable,使⽤该接⼝之后,之前基于Serializable接⼝的序列化机制就将失效。此时将Person类修改成如下,
publicclassPersonimplementsExternalizable{
privateStringname=null;
transientprivateIntegerage=null;
privateGendergender=null;
publicPerson(){
n("none-argconstructor");
}
publicPerson(Stringname,Integerage,Gendergender){
n("argconstructor");
=name;
=age;
=gender;
}
privatevoidwriteObject(ObjectOutputStreamout)throwsIOException{
tWriteObject();
nt(age);
}
privatevoidreadObject(ObjectInputStreamin)throwsIOException,ClassNotFoundException{
tReadObject();
age=t();
}
@Override
publicvoidwriteExternal(ObjectOutputout)throwsIOException{
}
@Override
publicvoidreadExternal(ObjectInputin)throwsIOException,ClassNotFoundException{
}
}
此时再执⾏SimpleSerial程序之后会得到如下结果:
argconstructor
none-argconstructor
[null,null,null]
从该结果,⼀⽅⾯可以看出Person对象中任何⼀个字段都没有被序列化。另⼀⽅⾯,如果细⼼的话,还可以发现这此次序列化过程调⽤了
Person类的⽆参构造器。
Externalizable继承于Serializable,当使⽤该接⼝时,序列化的细节需要由程序员去完成。如上所⽰的代码,由于writeExternal()与
readExternal()⽅法未作任何处理,那么该序列化⾏为将不会保存/读取任何⼀个字段。这也就是为什么输出结果中所有字段的值均为空。
另外,若使⽤Externalizable进⾏序列化,当读取对象时,会调⽤被序列化类的⽆参构造器去创建⼀个新的对象,然后再将被保存对象的
字段的值分别填充到新对象中。这就是为什么在此次序列化过程中Person类的⽆参构造器会被调⽤。由于这个原因,实现Externalizable接
⼝的类必须要提供⼀个⽆参的构造器,且它的访问权限为public。
对上述Person类作进⼀步的修改,使其能够对name与age字段进⾏序列化,但要忽略掉gender字段,如下代码所⽰:
publicclassPersonimplementsExternalizable{
privateStringname=null;
transientprivateIntegerage=null;
privateGendergender=null;
publicPerson(){
n("none-argconstructor");
}
publicPerson(Stringname,Integerage,Gendergender){
n("argconstructor");
=name;
=age;
=gender;
}
privatevoidwriteObject(ObjectOutputStreamout)throwsIOException{
tWriteObject();
nt(age);
}
privatevoidreadObject(ObjectInputStreamin)throwsIOException,ClassNotFoundException{
tReadObject();
age=t();
}
@Override
publicvoidwriteExternal(ObjectOutputout)throwsIOException{
bject(name);
nt(age);
}
@Override
publicvoidreadExternal(ObjectInputin)throwsIOException,ClassNotFoundException{
name=(String)ject();
age=t();
}
}
执⾏SimpleSerial之后会有如下结果:
argconstructor
none-argconstructor
[John,31,null]
5.4readResolve()⽅法
当我们使⽤Singleton模式时,应该是期望某个类的实例应该是唯⼀的,但如果该类是可序列化的,那么情况可能会略有不同。此时对第2
节使⽤的Person类进⾏修改,使其实现Singleton模式,如下所⽰:
publicclassPersonimplementsSerializable{
privatestaticclassInstanceHolder{
privatestaticfinalPersoninstatnce=newPerson("John",31,);
}
publicstaticPersongetInstance(){
nce;
}
privateStringname=null;
privateIntegerage=null;
privateGendergender=null;
privatePerson(){
n("none-argconstructor");
}
privatePerson(Stringname,Integerage,Gendergender){
n("argconstructor");
=name;
=age;
=gender;
}
}
同时要修改SimpleSerial应⽤,使得能够保存/获取上述单例对象,并进⾏对象相等性⽐较,如下代码所⽰:
publicclassSimpleSerial{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
Filefile=newFile("");
ObjectOutputStreamoout=newObjectOutputStream(newFileOutputStream(file));
bject(tance());//保存单例对象
();
ObjectInputStreamoin=newObjectInputStream(newFileInputStream(file));
ObjectnewPerson=ject();
();
n(newPerson);
n(tance()==newPerson);//将获取的对象与Person类中的单例对象进⾏相等性⽐较
}
}
执⾏上述应⽤程序后会得到如下结果:
argconstructor
[John,31,MALE]
fal
值得注意的是,从⽂件中获取的Person对象与Person类中的单例对象并不相等。为了能在序列化过程仍能保持单例的特性,可以
在Person类中添加⼀个readResolve()⽅法,在该⽅法中直接返回Person的单例对象,如下所⽰:
publicclassPersonimplementsSerializable{
privatestaticclassInstanceHolder{
privatestaticfinalPersoninstatnce=newPerson("John",31,);
}
publicstaticPersongetInstance(){
nce;
}
privateStringname=null;
privateIntegerage=null;
privateGendergender=null;
privatePerson(){
n("none-argconstructor");
}
privatePerson(Stringname,Integerage,Gendergender){
n("argconstructor");
=name;
=age;
=gender;
}
privateObjectreadResolve()throwsObjectStreamException{
nce;
}
}
再次执⾏本节的SimpleSerial应⽤后将有如下输出:
argconstructor
[John,31,MALE]
true
⽆论是实现Serializable接⼝,或是Externalizable接⼝,当从I/O流中读取对象时,readResolve()⽅法都会被调⽤到。实际上就是⽤
readResolve()中返回的对象直接替换在反序列化过程中创建的对象,⽽被创建的对象则会被垃圾回收掉。
本文发布于:2022-12-28 13:21:00,感谢您对本站的认可!
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