Java序列化与反序列化

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一、是什么

序列化：就是将对象转化成字节序列的过程。

反序列化：就是讲字节序列转化成对象的过程。

对象序列化成的字节序列会包含对象的类型信息、对象的数据等，说白了就是包含了描述这个对象的所有信息，能根据这些信息“复刻”出一个和原来一模一样的对象。

二、为什么

那么为什么要去进行序列化呢？有以下两个原因

持久化：对象是存储在JVM中的堆区的，但是如果JVM停止运行了，对象也不存在了。序列化可以将对象转化成字节序列，可以写进硬盘文件中实现持久化。在新开启的JVM中可以读取字节序列进行反序列化成对象。
网络传输：网络直接传输数据，但是无法直接传输对象，可在传输前序列化，传输完成后反序列化成对象。所以所有可在网络上传输的对象都必须是可序列化的。

三、怎么做

怎么去实现对象的序列化呢？

Java为我们提供了对象序列化的机制，规定了要实现序列化对象的类要满足的条件和实现方法。

对于要序列化对象的类要去实现Serializable接口或者Externalizable接口
实现方法：JDK提供的ObjectOutputStream和ObjectInputStream来实现序列化和反序列化

下面分别实现Serializable和Externalizable接口来演示序列化和反序列化

1.实现Serializable接口

public class TestBean implements Serializable {

    private Integer id;

    private String name;

    private Date date;
	//省去getter和setter方法和toString
}

序列化：

public static void main(String[] args) {
    TestBean testBean = new TestBean();
    testBean.setDate(new Date());
    testBean.setId(1);
    testBean.setName("zll1");
    //使用ObjectOutputStream序列化testBean对象并将其序列化成的字节序列写入test.txt文件
    try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\test.txt");
         ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);) {
        objectOutputStream.writeObject(testBean);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

执行后可以在test.txt文件中看到序列化内容

反序列化：

public static void main(String[] args) {
    try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:\\test.txt");
         ObjectInputStream objectInputStream=new ObjectInputStream(fileInputStream)) {
        TestBean testBean = (TestBean) objectInputStream.readObject();
        System.out.println(testBean);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

输出结果

TestBean{id=1, name='zll1', date=Fri Nov 27 14:52:48 CST 2020}

注意：

一个对象要进行序列化，如果该对象成员变量是引用类型的，那这个引用类型也一定要是可序列化的，否则会报错

同一个对象多次序列化成字节序列，这多个字节序列反序列化成的对象还是一个（使用==判断为true）（因为所有序列化保存的对象都会生成一个序列化编号，当再次序列化时回去检查此对象是否已经序列化了，如果是，那序列化只会输出上个序列化的编号）

如果序列化一个可变对象，序列化之后，修改对象属性值，再次序列化，只会保存上次序列化的编号（这是个坑注意下）

对于不想序列化的字段可以再字段类型之前加上transient关键字修饰（反序列化时会被赋予默认值）

2.实现Externalizable接口

实现Externalizable接口必须重写连个方法

writeExternal(ObjectOutput out)
readExternal(ObjectInput in)

举个例子：

public class TextBean implements Externalizable {

    private Integer id;

    private String name;

    private Date date;
   
    //可以自定义决定那些需要序列化
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeInt(id);
        out.writeObject(name);
        out.writeObject(date);
    }
    //可以自定义决定那些需要反序列化
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        this.id = in.readInt();
        this.name = (String) in.readObject();
        this.date = (Date) in.readObject();
    }
    //省去getter和setter方法和toString
}

序列化：

public static void main(String[] args) {
    TextBean textBean = new TextBean();
    textBean.setDate(new Date());
    textBean.setId(1);
    textBean.setName("zll1");

    try (ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\externalizable.txt"))) {
        outputStream.writeObject(textBean);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

反序列化：

public static void main(String[] args) {
    try (ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\externalizable.txt"))) {
        TextBean textBean = (TextBean) objectInputStream.readObject();
        System.out.println(textBean);
        //输出结果：TextBean{id=1, name='zll1', date=Fri Nov 27 16:49:17 CST 2020}
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

注意：

序列化对象要提供无参构造

如果序列化时一个字段没有序列化，那反序列化是要注意别给为序列化的字段反序列化了

3.serialVersionUID的作用

先讲述下序列化的过程：在进行序列化时，会把当前类的serialVersionUID写入到字节序列中（也会写入序列化的文件中），在反序列化时会将字节流中的serialVersionUID同本地对象中的serialVersionUID进行对比，一直的话进行反序列化，不一致则失败报错（报InvalidCastException异常）

serialVersionUID的生成有三种方式（private static final long serialVersionUID= XXXL ）：

显式声明：默认的1L
显式声明：根据包名、类名、继承关系、非私有的方法和属性以及参数、返回值等诸多因素计算出的64位的hash值
隐式声明：未显式的声明serialVersionUID时java序列化机制会根据Class自动生成一个serialVersionUID（最好不要这样，因为如果Class发生变化，自动生成的serialVersionUID可能会随之发生变化，导致匹配不上）