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Java对象的序列化和反序列化 克隆

2016-05-10 09:12 561 查看


转自:http://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3777987.html


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     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, 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 }


  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。

克隆:

有时想得到对象的一个复制品,该复制品的实体是原对象实体的克隆。复制品实体的变化不会引起原对象实体发生变化,这样的复制品称为原对象实体的克隆对象或简称克隆。

1、浅复制(浅克隆)

概念:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之,浅复制仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象。

方法:类implements Cloneable,然后重写clone()方法,在clone()方法中调用super.clone()即可,没有其他操作了

2、深复制(深克隆)

概念:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象,而不再是原有的那些被引用的对象。换言之,深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍

方法:

(1)类implements Cloneable,然后重写clone()方法,在clone()方法中调用super.clone(),然后还要对引用型变量所指的对象进行克隆。

(2)序列化:将该对象写出到对象输出流,那么用对象输入流读回的对象就是原对象的一个深度克隆
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