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Java序列化—Serializable

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1. 序列化基本原理

  • 序列化：对象—> IO
  • 反序列化：IO —>对象
  • 意义：序列化将 Java 对象转换位字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，或通过网络传输（例如 rpc ）再反序列之后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。
  • 使用原理：序列化一个对象，先创建 OutputStream (如 FileOutputStream )，然后将 OutputStream 封装在ObjectOutputStream 中，最后调用 writeObject 方法序列化；反序列化需要将 InputStream (如FileInputstream )封装在 ObjectInputStream 内，最后调用 readObject 方法。

如果想要一个类可序列化，只要实现 Serializable 接口即可。

2. 变量是其他引用类

如果我们要序列化的类的某个变量是其他类，那么作为变量的那个类也必须序列化。

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public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -1115699428251281471L;

    private String name;

    private static String mobile;

    private transient String password;

    private String address;

    private AppUser appUser;
    
}

public class AppUser{

    private String email;

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }
}

代码中省略了get set 等其他方法。单元测试如下：

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@Test
public void userWriteTest() throws Exception {
    User user = new User();
    user.setName("zhaoxiaofa");
    user.setMobile("13812345678");
    user.setPassword("123456");
    AppUser appUser = new AppUser();
    appUser.setEmail("123@qq.com");
    user.setAppUser(appUser);
    System.out.println("写入磁盘的对象:" + user.toString());
    ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/user.txt"));
    o.writeObject(user);
    o.close();
}

执行结果为：

java.io.NotSerializableException:

因为 AppUser 不可序列化，导致 User 也无法序列化。

3. serialVersionUID

在实体类实现 Serializable 接口之后，一般我们会指定 serialVersionUID 。如果不指定会有问题吗？我们来试一下：

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public class User implements Serializable {

    private String name;

    private static String mobile;

    private transient String password;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getMobile() {
        return mobile;
    }

    public void setMobile(String mobile) {
        this.mobile = mobile;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                ", mobile='" + mobile + '\'' +
                '}';
    }

}

执行序列化测试：

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@Test
public void userWriteTest() throws Exception {
    User user = new User();
    user.setName("zhaoxiaofa");
    user.setMobile("13812345678");
    user.setPassword("123456");
    System.out.println("写入磁盘的对象:" + user.toString());
    ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/user.txt"));
    o.writeObject(user);
    o.close();
}

执行成功，如果我们现在有需求修改 User 类，新加一个变量，如下：

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private String address;

对应添加 get 、set 方法，然后执行反序列化单元测试：

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@Test
public void userReadTest() throws Exception{
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("/user.txt"));
    User object = (User) in.readObject();
    System.out.println("读取磁盘的对象:" + object.toString());
    in.close();
}

执行结果为：

java.io.InvalidClassException: local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 3391156310830289756, local class serialVersionUID = 8094924620444168806

由报错信息可知，虽然我们没有设置 serialVersionUID 的值，但是序列化的时候默认生成了。具体的生成方法我没有研究过，但肯定和类的变量有关。那么，当类的变量发生变化时，序列化功能就会出现问题。我们需要保证它的兼容性。建议每个序列化的类都指定 serialVersionUID。

阿里巴巴 Java 开发手册有如下强制规定：

10.【强制】序列化类新增属性时，请不要修改 serialVersionUID 字段，避免反序列失败;如 果完全不兼容升级，避免反序列化混乱，那么请修改 serialVersionUID 值。

4. 同一个对象多次序列化

同一个对象会被序列化多次吗？

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public class AppUser implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -1014920790204013525L;

    private String email;

    // 省略 get set 方法
}

public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -1115699428251281471L;

    private String name;

    private static String mobile;

    private transient String password;

    private String address;

    private AppUser appUser;
    
    // 省略 get set 方法
}

单元测试如下：

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@Test
public void userWriteTest() throws Exception {
    AppUser appUser = new AppUser();
    appUser.setEmail("123@qq.com");
  
    User user1 = new User();
    user1.setName("zhaoxiaofa");
    user1.setMobile("13812345678");
    user1.setPassword("123456");
    user1.setAppUser(appUser);

    User user2 = new User();
    user2.setName("zhangsan");
    user2.setMobile("13212345678");
    user2.setPassword("654321");
    user2.setAppUser(appUser);

    ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("/user.txt"));
    o.writeObject(appUser);
    o.writeObject(user1);
    o.writeObject(user2);
    o.writeObject(user1);
    o.close();
}

@Test
public void userReadTest() throws Exception{
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("/user.txt"));
    AppUser appUser = (AppUser) in.readObject();
    User user1 = (User) in.readObject();
    User user2 = (User) in.readObject();
    User user11 = (User) in.readObject();
    System.out.println(user1 == user2);
    System.out.println(user1.getAppUser() == appUser);
    System.out.println(user2.getAppUser() == appUser);
    System.out.println(user1.getAppUser() == user11.getAppUser());
    in.close();
}

分别序列化 appUser、user1、user2，其中 user1 序列化了两次，然后按照顺序反序列化。执行结果如下：

false
true
true
true

说明，appUser 从始至终只被序列化了一次，user1 和 user2 中的 appUser 是同一个对象。user1 和 user11 也是反序列化的同一个对象。

结论：同一个对象只会被序列化一次。

本文标题:Java序列化—Serializable

原始链接:https://zhaoxiaofa.com/2019/01/05/Java序列化—Serializable/

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