Java基础学习总结——Java对象的序列化和反序列化

一、序列化和反序列化的概念

　　把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。

　　在很多应用中，需要对某些对象进行序列化，让它们离开内存空间，入住物理硬盘，以便长期保存。比如最常见的是Web服务器中的Session对象，当有 10万用户并发访问，就有可能出现10万个Session对象，内存可能吃不消，于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中，等要用了，再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。

　　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。

二、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。

对象序列化和反序列范例：

　　定义一个Person类，实现Serializable接口

1 import java.io.Serializable;  2
3 /**
4  * <p>ClassName: Person<p>  5  * <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>  6  * @author xudp  7  * @version 1.0 V  8  * @createTime 2014-6-9 下午02:33:25  9  */
10 public class Person implements Serializable { 11
12     /**
13  * 序列化ID 14      */
15     private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L; 16     private int age; 17     private String name; 18     private String sex; 19
20     public int getAge() { 21         return age; 22  } 23
24     public String getName() { 25         return name; 26  } 27
28     public String getSex() { 29         return sex; 30  } 31
32     public void setAge(int age) { 33         this.age = age; 34  } 35
36     public void setName(String name) { 37         this.name = name; 38  } 39
40     public void setSex(String sex) { 41         this.sex = sex; 42  } 43 }

　　序列化和反序列化Person类对象

1 import java.io.File;  2 import java.io.FileInputStream;  3 import java.io.FileNotFoundException;  4 import java.io.FileOutputStream;  5 import java.io.IOException;  6 import java.io.ObjectInputStream;  7 import java.io.ObjectOutputStream;  8 import java.text.MessageFormat;  9
10 /**
11  * <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p> 12  * <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p> 13  * @author xudp 14  * @version 1.0 V 15  * @createTime 2014-6-9 下午03:17:25 16  */
17 public class TestObjSerializeAndDeserialize { 18
19     public static void main(String[] args) throws Exception { 20         SerializePerson();//序列化Person对象
21         Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
22         System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}", 23  p.getName(), p.getAge(), p.getSex())); 24  } 25
26     /**
27  * MethodName: SerializePerson 28  * Description: 序列化Person对象 29  * @author xudp 30  * @throws FileNotFoundException 31  * @throws IOException 32      */
33     private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException, 34  IOException { 35         Person person = new Person(); 36         person.setName("gacl"); 37         person.setAge(25); 38         person.setSex("男"); 39         // ObjectOutputStream 对象输出流，将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中，完成对Person对象的序列化操作
40         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 41                 new File("E:/Person.txt"))); 42  oo.writeObject(person); 43         System.out.println("Person对象序列化成功！"); 44  oo.close(); 45  } 46
47     /**
48  * MethodName: DeserializePerson 49  * Description: 反序列Perons对象 50  * @author xudp 51  * @return
52  * @throws Exception 53  * @throws IOException 54      */
55     private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException { 56         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 57                 new File("E:/Person.txt"))); 58         Person person = (Person) ois.readObject(); 59         System.out.println("Person对象反序列化成功！"); 60         return person; 61  } 62
63 }

代码运行结果如下：



序列化Person成功后在E盘生成了一个Person.txt文件，而反序列化Person是读取E盘的Person.txt后生成了一个Person对象

三、serialVersionUID的作用

　　s​e​r​i​a​l​V​e​r​s​i​o​n​U​I​D​:​ ​字​面​意​思​上​是​序​列​化​的​版​本​号​，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

1 private static final long serialVersionUID

　　实现Serializable接口的类如果类中没有添加serialVersionUID，那么就会出现如下的警告提示

　　

　　用鼠标点击就会弹出生成serialVersionUID的对话框，如下图所示：

　　

　　serialVersionUID有两种生成方式：

　　采用这种方式生成的serialVersionUID是1L，例如：

1 private static final long serialVersionUID = 1L;

　　采用这种方式生成的serialVersionUID是根据类名，接口名，方法和属性等来生成的，例如：

1 private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;

　　添加了之后就不会出现那个警告提示了，如下所示：

　　

　　扯了那么多，那么serialVersionUID(序列化版本号)到底有什么用呢，我们用如下的例子来说明一下serialVersionUID的作用，看下面的代码：

1 import java.io.File;  2 import java.io.FileInputStream;  3 import java.io.FileNotFoundException;  4 import java.io.FileOutputStream;  5 import java.io.IOException;  6 import java.io.ObjectInputStream;  7 import java.io.ObjectOutputStream;  8 import java.io.Serializable;  9
10 public class TestSerialversionUID { 11
12
3ff1
public static void main(String[] args) throws Exception { 13         SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
14         Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
15  System.out.println(customer); 16  } 17
18     /**
19  * MethodName: SerializeCustomer 20  * Description: 序列化Customer对象 21  * @author xudp 22  * @throws FileNotFoundException 23  * @throws IOException 24      */
25     private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException, 26  IOException { 27         Customer customer = new Customer("gacl",25); 28         // ObjectOutputStream 对象输出流
29         ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream( 30                 new File("E:/Customer.txt"))); 31  oo.writeObject(customer); 32         System.out.println("Customer对象序列化成功！"); 33  oo.close(); 34  } 35
36     /**
37  * MethodName: DeserializeCustomer 38  * Description: 反序列Customer对象 39  * @author xudp 40  * @return
41  * @throws Exception 42  * @throws IOException 43      */
44     private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException { 45         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream( 46                 new File("E:/Customer.txt"))); 47         Customer customer = (Customer) ois.readObject(); 48         System.out.println("Customer对象反序列化成功！"); 49         return customer; 50  } 51 } 52
53 /**
54  * <p>ClassName: Customer<p> 55  * <p>Description: Customer实现了Serializable接口，可以被序列化<p> 56  * @author xudp 57  * @version 1.0 V 58  * @createTime 2014-6-9 下午04:20:17 59  */
60 class Customer implements Serializable { 61     //Customer类中没有定义serialVersionUID
62     private String name; 63     private int age; 64
65     public Customer(String name, int age) { 66         this.name = name; 67         this.age = age; 68  } 69
70     /*
71  * @MethodName toString 72  * @Description 重写Object类的toString()方法 73  * @author xudp 74  * @return string 75  * @see java.lang.Object#toString() 76      */
77  @Override 78     public String toString() { 79         return "name=" + name + ", age=" + age; 80  } 81 }

运行结果：

序列化和反序列化都成功了。

下面我们修改一下Customer类，添加多一个sex属性，如下：

1 class Customer implements Serializable {  2     //Customer类中没有定义serialVersionUID
3     private String name;  4     private int age;  5
6     //新添加的sex属性
7     private String sex;  8
9     public Customer(String name, int age) { 10         this.name = name; 11         this.age = age; 12  } 13
14     public Customer(String name, int age,String sex) { 15         this.name = name; 16         this.age = age; 17         this.sex = sex; 18  } 19
20     /*
21  * @MethodName toString 22  * @Description 重写Object类的toString()方法 23  * @author xudp 24  * @return string 25  * @see java.lang.Object#toString() 26      */
27  @Override 28     public String toString() { 29         return "name=" + name + ", age=" + age; 30  } 31 }

　　然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：

1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745

　　意思就是说，文件流中的class和classpath中的class，也就是修改过后的class，不兼容了，处于安全机制考虑，程序抛出了错误，并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢？应该怎么办？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，没有指定Customer类的serialVersionUID的，那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法，类似于指纹算法，只要这个文件 多一个空格，得到的UID就会截然不同的，可以保证在这么多类中，这个编号是唯一的。所以，添加了一个字段后，由于没有显指定 serialVersionUID，编译器又为我们生成了一个UID，当然和前面保存在文件中的那个不会一样了，于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此，只要我们自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化后，去添加一个字段，或者方法，而不会影响到后期的还原，还原后的对象照样可以使用，而且还多了方法或者属性可以用。

　　下面继续修改Customer类，给Customer指定一个serialVersionUID，修改后的代码如下：

1 class Customer implements Serializable {  2     /**
3  * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)  4      */
5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;  6     private String name;  7     private int age;  8
9     //新添加的sex属性 10     //private String sex;
11
12     public Customer(String name, in
3ff0
t age) { 13         this.name = name; 14         this.age = age; 15  } 16
17     /*public Customer(String name, int age,String sex) { 18  this.name = name; 19  this.age = age; 20  this.sex = sex; 21  }*/
22
23     /*
24  * @MethodName toString 25  * @Description 重写Object类的toString()方法 26  * @author xudp 27  * @return string 28  * @see java.lang.Object#toString() 29      */
30  @Override 31     public String toString() { 32         return "name=" + name + ", age=" + age; 33  } 34 }

　　重新执行序列化操作，将Customer对象序列化到本地硬盘的Customer.txt文件存储，然后修改Customer类，添加sex属性，修改后的Customer类代码如下：

1 class Customer implements Serializable {  2     /**
3  * Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)  4      */
5     private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;  6     private String name;  7     private int age;  8
9     //新添加的sex属性
10     private String sex; 11
12     public Customer(String name, int age) { 13         this.name = name; 14         this.age = age; 15  } 16
17     public Customer(String name, int age,String sex) { 18         this.name = name; 19         this.age = age; 20         this.sex = sex; 21  } 22
23     /*
24  * @MethodName toString 25  * @Description 重写Object类的toString()方法 26  * @author xudp 27  * @return string 28  * @see java.lang.Object#toString() 29      */
30  @Override 31     public String toString() { 32         return "name=" + name + ", age=" + age; 33  } 34 }

执行反序列操作，这次就可以反序列成功了，如下所示：

　　

四、serialVersionUID的取值

　　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。