Java对象的序列化与反序列化

    |     2015年3月30日   |   Java面向对象高级特性   |     0 条评论   |    1213

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。

把java对象转换为字节序列的过程叫做对象的序列化。

把字节序列恢复为java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的保存到磁盘上,通常存放在一个文件中;

2) 在网络上传送对象的字节序列。

一. 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或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。

下面让我们来看一个对应的例子,类的内容如下:

import java.io.*;
import java.util.Date;

/**
* 对象的序列化和反序列化测试类.
*/
public class ObjectSaver {
public static void main(String[] args) throws Exception {
   ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(
             new FileOutputStream("D:""objectFile.obj"));

   //序列化对象
    Customer customer = new Customer("阿蜜果", 24);
    out.writeObject("你好!");
    out.writeObject(new Date());
    out.writeObject(customer);
    out.writeInt(123); //写入基本类型数据
    out.close();
    //反序列化对象

    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(
            new FileInputStream("D:""objectFile.obj"));

     System.out.println("obj1=" + (String) in.readObject());
     System.out.println("obj2=" + (Date) in.readObject());
     Customer obj3 = (Customer) in.readObject();
     System.out.println("obj3=" + obj3);
     int obj4 = in.readInt();
     System.out.println("obj4=" + obj4);
     in.close();
  }
}

class Customer implements Serializable {
   private String name;
   private int age;
   public Customer(String name, int age) {
     this.name = name;
     this.age = age;
   }

   public String toString() {
     return "name=" + name + ", age=" + age;
   }
}
输出结果如下:
obj1=你好!

obj2=Sat Sep 15 22:02:21 CST 2007

obj3=name=阿蜜果, age=24

obj4=123

因此例比较简单,在此不再详述。

二.实现Serializable接口

ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下,ObjectOutputStream按照默认方式序列化,这种序列化方式仅仅对对象的非transient的实例变量进行序列化,而不会序列化对象的transient的实例变量,也不会序列化静态变量。

当ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时,具有如下特点:

1) 如果在内存中对象所属的类还没有被加载,那么会先加载并初始化这个类。如果在classpath中不存在相应的类文件,那么会抛出ClassNotFoundException;

2) 在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

如果用户希望控制类的序列化方式,可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException,
           ClassNotFoundException;

当ObjectOutputStream对一个Customer对象进行序列化时,如果该对象具有writeObject()方法,那么就会执行这一方法,否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中,可以先调用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法,使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况,不过这次是defaultReadObject()方法。

有些对象中包含一些敏感信息,这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化,那么它们的序列化数据在网络上传输时,可能会被不法份子窃取。对于这类信息,可以对它们进行加密后再序列化,在反序列化时则需要解密,再恢复为原来的信息。

默认的序列化方式会序列化整个对象图,这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂,递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间,它的内部数据结构为双向列表。

在应用时,如果对某些成员变量都改为transient类型,将节省空间和时间,提高序列化的性能。

三. 实现Externalizable接口

Externalizable接口继承自Serializable接口,如果一个类实现了Externalizable接口,那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法:

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException ,
                ClassNotFoundException

前者负责序列化操作,后者负责反序列化操作。

在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时,会先调用类的不带参数的构造方法,这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除,或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别,会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

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