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Java 序列化与反序列化

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1、什么是序列化?为什么要序列化?

Java 序列化就是指将对象转换为字节序列的过程,而反序列化则是只将字节序列转换成目标对象的过程。

我们都知道,在进行浏览器访问的时候,我们看到的文本、图片、音频、视频等都是通过二进制序列进行传输的,那么如果我们需要将Java对象进行传输的时候,是不是也应该先将对象进行序列化?答案是肯定的,我们需要先将Java对象进行序列化,然后通过网络,IO进行传输,当到达目的地之后,再进行反序列化获取到我们想要的对象,最后完成通信。

2、如何实现序列化

2.1、使用到JDK中关键类 ObjectOutputStream 和ObjectInputStream

ObjectOutputStream 类中:通过使用writeObject(Object object) 方法,将对象以二进制格式进行写入。

ObjectInputStream 类中:通过使用readObject()方法,从输入流中读取二进制流,转换成对象。

2.2、目标对象需要先实现 Seriable接口

我们创建一个Student类:

public class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 3404072173323892464L;
    private String name;
    private transient String id;
    private String age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id='" + id + '\'' +
                ", age='" + age + '\'' +
                '}';
    }

    public String getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(String age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, String id) {
        System.out.println("args Constructor");
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    public Student() {
        System.out.println("none-arg Constructor");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

}

代码中Student类实现了Serializable 接口,并且生成了一个版本号:

private static final long serialVersionUID = 3404072173323892464L;

首先:

1、Serializable 接口的作用只是用来标识我们这个类是需要进行序列化,并且Serializable 接口中并没有提供任何方法。

2、serialVersionUid 序列化版本号的作用是用来区分我们所编写的类的版本,用于判断反序列化时类的版本是否一直,如果不一致会出现版本不一致异常。

3、transient 关键字,主要用来忽略我们不希望进行序列化的变量

2.3、将对象进行序列或和反序列化

2.3.1 第一种写入方式:
      

public static  void main(String[] args){
        File file = new File("D:/test.txt");
        Student student = new Student("孙悟空","12");
        try {
            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
            outputStream.writeObject(student);
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
            Student s = (Student) objectInputStream.readObject();
            System.out.println(s.toString());
            System.out.println(s.equals(student));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

创建对象Student ,然后通过ObjectOutputStream类中的writeObject()方法,将对象输出到文件中。

然后通过ObjectinputStream 类中的readObject()方法反序列化,获取对象。

2.3.2 第二种写入方式:

在Student 类中实现writeObject()和readObject()方法:

private void writeObject(ObjectOutputStream objectOutputStream) throws IOException {
        objectOutputStream.defaultWriteObject();
        objectOutputStream.writeUTF(id);

    }

    private void readObject(ObjectInputStream objectInputStream) throws IOException, ClassNotFoundException {
        objectInputStream.defaultReadObject();
        id = objectInputStream.readUTF();
    }

通过这中方式进行序列话,我们可以自定义想要进行序列化的变量,将输入流和输出流传入对线实例中,然后进行序列化以及反序列化。

2.3.3 第三种写入方式:

Student 实现 Externalnalizable接口 而不实现Serializable 接口

Externaliable 接口是 Serializable 的子类,有着和Serializable接口同样的功能:

public class Student implements Externalizable {
    private static final long serialVersionUID = 3404072173323892464L;
    private String name;
    private transient String id;
    private String age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id='" + id + '\'' +
                ", age='" + age + '\'' +
                '}';
    }

    public String getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(String age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, String id) {
        System.out.println("args Constructor");
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    public Student() {
        System.out.println("none-arg Constructor");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }


    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(name);
        out.writeObject(id);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        name = (String) in.readObject();
        id = (String) in .readObject();
    }

}

通过和前面的第二种写入方法对比,我们可以发现他们的实现原理都是十分的类似,不过实现Externalnalizable接口 并不支持第一种序列化方法,它只能够通过实现接口中的writeExternal()和readExternal()方法实现对象的序列化。

3、面试中关于序列化的问题:

1、什么是序列化,如何实现序列化

java中对象的序列化就是将对象转换成二进制序列,反序列化则是将二进制序列转换成对象

Java 实现序列化有多种方式

1、首先需要使用到工具类ObjectInputStream 和ObjectOutputStream 两个IO类

2、实现Serializable 接口:

有两种具体序列化方法:

直接通过ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 类中的 writeObject()和readObject()方法

通过在序列化对象中实现writeObject()和readObject()方法,传入ObjectOutputStream和ObjectInputStream对象,完成序列化
                  
3、实现Externalizable 接口:
只能够通过实现接口中的writeExternal()和readExternal()方法实现对象的序列化

2、transient 关键字?如何将transient修饰符修饰的变量序列化?
transient 的作用是用来屏蔽我们不希望进行序列化的变量,是对象在进行序列化和反序列话的过程中忽略该变量。我们可以通过上述序列化方法中的 实现writeObject 和readObject 方法,在方法中调用输出流或输入流的writeUTF()和readUTF()方法。或者通过实现Externalizable 接口,实现writeExternal()和readExternal()方法,然后再自定义序列话对象。

     
3、如何保证序列化和反序列化后的对象一致?(如有异议望指正)
对于这个问题我在查阅了一些资料之后,发现并不能保证序列化和反序列化之后的对象是一致的,因为我们在反序列化的过程中,是先创建一个对象,然后再通过对对象进行赋值来完成对象的反序列化,这样问题就来了,在创建了一个新的对象之后,对象引用和原本的对象并不是指向同一个目标。因此我们只能保证他们的数据和版本一致,并不能保证对象一致。

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