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java序列化与反序列化

2024-08-14 20:28:26   221人阅读

一、定义以及相关概念

　　互联网的产生带来了机器间通讯的需求，而互联通讯的双方需要采用约定的协议，序列化和反序列化属于通讯协议的一部分。通讯协议往往采用分层模型，不同模型每层的功能定义以及颗粒度不同，例如：TCP/IP协议是一个四层协议，而OSI模型却是七层协议模型。在OSI七层协议模型中展现层（Presentation Layer）的主要功能是把应用层的对象转换成一段连续的二进制串，或者反过来，把二进制串转换成应用层的对象--这两个功能就是序列化和反序列化。一般而言，TCP/IP协议的应用层对应与OSI七层协议模型的应用层，展示层和会话层，所以序列化协议属于TCP/IP协议应用层的一部分。

  • 序列化： 将数据结构或对象转换成二进制串的过程
  • 反序列化：将在序列化过程中所生成的二进制串转换成数据结构或者对象的过程
  • 说白了就是二进制数据与对象的转换

数据结构、对象与二进制串

　　不同的计算机语言中，数据结构，对象以及二进制串的表示方式并不相同。

　　数据结构和对象：对于类似Java这种完全面向对象的语言，工程师所操作的一切都是对象（Object），来自于类的实例化。在Java语言中最接近数据结构的概念，就是POJO（Plain Old Java Object）或者Javabean－－那些只有setter/getter方法的类。而在C++这种半面向对象的语言中，数据结构和struct对应，对象和class对应。

二进制串：序列化所生成的二进制串指的是存储在内存中的一块数据。C++语言具有内存操作符，所以二进制串的概念容易理解，例如，C++语言的字符串可以直接被传输层使用，因为其本质上就是以‘\0‘结尾的存储在内存中的二进制串。在Java语言里面，二进制串的概念容易和String混淆。实际上String 是Java的一等公民，是一种特殊对象（Object）。对于跨语言间的通讯，序列化后的数据当然不能是某种语言的特殊数据类型。二进制串在Java里面所指的是byte[]，byte是Java的8中原生数据类型之一（Primitive data types）。

 

2、什么情况下需要序列化 
a）当你想把的内存中的对象保存到一个文件中或者数据库中时候；
b）当你想用套接字在网络上传送对象的时候；
c）当你想通过RMI传输对象的时候；

 

5、序列化ID

序列化 ID 在 Eclipse 下提供了两种生成策略，一个是固定的 1L，一个是随机生成一个不重复的 long 类型数据（实际上是使用 JDK 工具生成），在这里有一个建议，如果没有特殊需求，就是用默认的 1L 就可以，这样可以确保代码一致时反序列化成功。这也可能是造成序列化和反序列化失败的原因，因为不同的序列化id之间不能进行序列化和反序列化。

6.序列化前和序列化后的对象的关系

是 "=="还是equal？ or 是浅复制还是深复制？ 

答案：深复制，反序列化还原后的对象地址与原来的的地址不同

序列化前后对象的地址不同了，但是内容是一样的，而且对象中包含的引用也相同。换句话说，通过序列化操作,我们可以实现对任何可Serializable对象的”深度复制（deep copy）"——这意味着我们复制的是整个对象网，而不仅仅是基本对象及其引用。对于同一流的对象，他们的地址是相同，说明他们是同一个对象，但是与其他流的对象地址却不相同。也就说，只要将对象序列化到单一流中，就可以恢复出与我们写出时一样的对象网，而且只要在同一流中，对象都是同一个。

 

7.静态变量能否序列化

若把上面的代码中的 age变量前加上 static ,输出任然是

name=SheepMu
age=24

但是看下面的例子：

 

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package com.sheepmu;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class MyTest implements Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name="SheepMu";
    private static int age=24;
    public static void main(String[] args)
    {//以下代码实现序列化
        try
        {
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("my.out"));//输出流保存的文件名为 my.out ；ObjectOutputStream能把Object输出成Byte流
            MyTest myTest=new MyTest();
            oos.writeObject(myTest);
            oos.flush();  //缓冲流
            oos.close(); //关闭流
        } catch (FileNotFoundException e)
        {       
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        fan();//调用下面的  反序列化  代码
    }
    public static void fan()
    {
        new MyTest().name="SheepMu_1";//!!!!!!!!!!!!!!!!重点看这两行 更改部分
          age=1;<span style="font-family: verdana, ‘ms song‘, 宋体, Arial, 微软雅黑, Helvetica, sans-serif; ">//!!!!!!!!!!!!!!!!!!!重点看这两行 更改部分</span>
         ObjectInputStream oin = null;//局部变量必须要初始化
        try
        {
            oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream("my.out"));
        } catch (FileNotFoundException e1)
        {       
            e1.printStackTrace();
        } catch (IOException e1)
        {
            e1.printStackTrace();
        }     
        MyTest mts = null;
        try {
            mts = (MyTest ) oin.readObject();//由Object对象向下转型为MyTest对象
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }    
         System.out.println("name="+mts.name);   
         System.out.println("age="+mts.age);   
    }
}

输出结果为：

 

name=SheepMu
age=1
为何把最上面代码的age变量添上static 后还是反序列化出了24呢？而新的从新对变量赋值的代码，不是static的得到了序列化本身的值，而static的则得到的是从新附的值。原因： 序列化会忽略静态变量，即序列化不保存静态变量的状态。静态成员属于类级别的，所以不能序列化。即 序列化的是对象的状态不是类的状态。这里的不能序列化的意思，是序列化信息中不包含这个静态成员域。最上面添加了static后之所以还是输出24是因为该值是JVM加载该类时分配的值。注：transient后的变量也不能序列化，但是情况稍复杂，稍后开篇说。

8、总结:

a）当一个父类实现序列化，子类自动实现序列化，不需要显式实现Serializable接口；

b）当一个对象的实例变量引用其他对象，序列化该对象时也把引用对象进行序列化；

c） static,transient后的变量不能被序列化；

二、序列化协议特性

　　每种序列化协议都有优点和缺点，它们在设计之初有自己独特的应用场景。在系统设计的过程中，需要考虑序列化需求的方方面面，综合对比各种序列化协议的特性，最终给出一个折衷的方案。

　　通用性

　　通用性有两个层面的意义：
　　第一、技术层面，序列化协议是否支持跨平台、跨语言。如果不支持，在技术层面上的通用性就大大降低了。
　　第二、流行程度，序列化和反序列化需要多方参与，很少人使用的协议往往意味着昂贵的学习成本；另一方面，流行度低的协议，往往缺乏稳定而成熟的跨语言、跨平台的公共包。

 

本文主要参考http://www.2cto.com/kf/201405/305380.html

http://kb.cnblogs.com/page/515982/

感谢作者

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