Java序列化理解与总结

1、什么是Java序列化

Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象，但一般情况下，只有当JVM处于运行时，这些对象才可能存在，即，这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期更长。但在现实应用中，就可能要求在JVM停止运行之后能够保存指定的对象，并在将来重新读取被保存的对象。Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能。
使用Java对象序列化，在保存对象时，会把其状态保存为一组字节，在未来，再将这些字节组装成对象。必须注意地是，对象序列化保存的是对象的”状态”，即它的成员变量。由此可知，对象序列化不会关注类中的静态变量。
除了在持久化对象时会用到对象序列化之外，当使用RMI(远程方法调用)，或在网络中传递对象时，都会用到对象序列化。

2、Java序列化的应用场景

• 当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
• 当你想用套接字在网络上传送对象的时候；
• 当你想通过RMI传输对象的时候；

3、代码实例

  public class Box implements Serializable{

    private int width;
    private int height;

    public Box(int width, int height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    public int getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Child{" +
                "width=" + width +
                ", height=" + height +
                '}';
    }
}

测试

  public class SerializableTest {

    public static void main(String args[]) throws Exception{

        File file = new File("box.out");  

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fos);
        Box oldBox = new Box(10,20);
        out.writeObject(oldBox);
        out.close();

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fis);
        Box newBox = (Box)in.readObject();
        in.close();
        System.out.println(newBox.toString());

    }
}

输出结果：

  Child{width=10, height=20}

4、基本知识点

• Serializable接口
  对于任何需要被序列化的对象，都必须要实现接口Serializable,它只是一个标识接口，本身没有任何成员，只是用来标识说明当前的实现类的对象可以被序列化.
  如果父类实现序列化，子类自动实现序列化，不需要显式实现Serializable接口。
  如果被写对象的类型是String，或数组，或Enum，或Serializable，那么就可以对该对象进行序列化，否则将抛出NotSerializableException。
• 对象的读写
  Java类中对象的序列化工作是通过 ObjectOutputStream和 ObjectInputStream来完成的。
  使用readObject()|writeObject()方法对对象进行读写操作；对于基本类型，可以使用readInt()|writeInt(), readDouble()|writeDouble()等类似的接口进行读写。
• transient关键字
  如果某实例变量不能或不应该被序列化，就把它标记为 transient的变量，这样序列化程序就会把它跳过。
  transient的引用变量会以 null返回，基本数据类型会以相应的默认值返回。
  （例如：引用类型没有实现Serializable，或者动态数据只可以在执行时求出而不能或不必存储）

5、注意事项

• 读取对象的顺序必须与写入的顺序相同;
• 如果有不能被序列化的对象，执行期间就会抛出 NotSerializableException异常;
• 序列化时，只对对象的状态进行保存，而不管对象的方法；
• 静态变量不会被序列化，因为所有的对象共享同一份静态变量的值;
• 如果一个对象的成员变量是一个对象，那么这个对象的数据成员也会被保存还原，而且会是递归的方式。 （序列化程序会将对象版图上的所有东西储存下来，这样才能让该对象 恢复到原来的状态）
• 如果子类实现Serializable接口而父类未实现时，父类不会被序列化，但此时父类必须有个 无参构造方法，否则会抛InvalidClassException异常;
  因为反序列化时会恢复原有子对象的状态，而父类的成员变量也是原有子对象的一部分。由于父类没有实现序列化接口，即使没有显示调用，也会默认执行父类的无参构造函数使变量初始化;

6、深入理解

(1).序列化算法透析
Serialization（序列化）是一种将对象以一连串的字节描述的过程；反序列化deserialization是一种将这些字节重建成一个对象的过程。
序列化算法一般会按步骤做如下事情：
◆将对象实例相关类的描述。
◆递归地输出类的超类描述直到不再有超类。
◆从最顶层的超类开始输出对象实例的实际数据值。
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(2).序列化ID的问题
serialVersionUID适用于JAVA的序列化机制。简单来说，Java的序列化机制是通过判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。
在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常，即是InvalidCastException。
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(3).序列化存储规则
Java 序列化机制为了节省磁盘空间，具有特定的存储规则，当写入文件的为同一对象时，并不会再将对象的内容进行存储，而只是再次存储一份引用；
序列化到同一个文件时，如第二次修改了相同对象属性值再次保存时候，虚拟机根据引用关系知道已经有一个相同对象已经写入文件，因此只保存第二次写的引用，所以读取时，都是第一次保存的对象。
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(4).多次序列化的问题
在一次的序列化的过程中，ObjectOutputStream 会在文件开始的地方写入一个 Header 的信息到文件中。于是在多次序列化的过程中就会继续在文件末尾（本次序列化的开头）写入 Header 的信息，这时如果进行反序列化的对象的时候会报错：
java.io.StreamCorruptedException: invalid type code: AC
解决方法
(5).影响序列化
◆transient关键字
◆writeObject()方法与readObject()方法
◆Externalizable接口
◆readResolve()方法
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