本文實(shí)例講述了Java中對(duì)象序列化與反序列化。分享給大家供大家參考。具體如下：

一、簡(jiǎn)介

對(duì)象序列化(Serializable)是指將對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過(guò)程，而反序列化則是根據(jù)字節(jié)序列恢復(fù)對(duì)象的過(guò)程。

序列化一般用于以下場(chǎng)景：

1.永久性保存對(duì)象，保存對(duì)象的字節(jié)序列到本地文件中；
2.通過(guò)序列化對(duì)象在網(wǎng)絡(luò)中傳遞對(duì)象；
3.通過(guò)序列化在進(jìn)程間傳遞對(duì)象。

對(duì)象所屬的類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)Serializable或是Externalizable接口才能被序列化。對(duì)實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的類(lèi)，其序列化與反序列化采用默認(rèn)的序列化方式，Externalizable接口是繼承了Serializable接口的接口，是對(duì)Serializable的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了Externalizable接口的類(lèi)完全自己控制序列化與反序列化行為。

Java.io.ObjectOutputStream代表對(duì)象輸出流，其方法writeObject(Object obj)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象的序列化，將得到的字節(jié)序列寫(xiě)到目標(biāo)輸出流中。

Java.io.ObjectInputStream代表對(duì)象輸入流，其readObject()方法能從源輸入流中讀取字節(jié)序列，將其反序列化為對(duì)象，并將其返回。

二、序列化的幾種方式

假設(shè)定義了一個(gè)Customer類(lèi)，根據(jù)Customer實(shí)現(xiàn)序列化方式的不同，可能有以下幾種序列化方式：

1.實(shí)現(xiàn)Serializable,未定義readObject和writeObject方法

ObjectOutputStream使用JDK默認(rèn)方式對(duì)Customer對(duì)象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream使用JDK默認(rèn)方式對(duì)Customer對(duì)象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

2.實(shí)現(xiàn)Serializable,并定義了readObject和writeObject方法

ObjectOutputStream調(diào)用Customer類(lèi)的writeObject(ObjectOutputStream out)方法對(duì)Customer對(duì)象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream調(diào)用Customer類(lèi)的readObject(ObjectInputStream in)方法對(duì)Customer對(duì)象的非transient的實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

3.實(shí)現(xiàn)Externalizable,定義readExternal和writeExternal方法

ObjectOutputStream調(diào)用Customer類(lèi)的writeExternal方法對(duì)Customer對(duì)象的非transient實(shí)例變量進(jìn)行序列化；
ObjectInputStream首先通過(guò)Customer類(lèi)的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化一個(gè)對(duì)象，再用readExternal方法對(duì)Customer對(duì)象的非transient實(shí)例變量進(jìn)行反序列化。

三、Serializable接口

類(lèi)通過(guò)實(shí)現(xiàn) java.io.Serializable 接口以啟用其序列化功能。未實(shí)現(xiàn)此接口的類(lèi)將無(wú)法使其任何狀態(tài)序列化或反序列化。可序列化類(lèi)的所有子類(lèi)型本身都是可序列化的。序列化接口沒(méi)有方法或字段，僅用于標(biāo)識(shí)可序列化的語(yǔ)義。

在反序列化過(guò)程中，將使用該類(lèi)的公用或受保護(hù)的無(wú)參數(shù)構(gòu)造方法初始化不可序列化類(lèi)的字段。可序列化的子類(lèi)必須能夠訪問(wèn)無(wú)參數(shù)構(gòu)造方法。可序列化子類(lèi)的字段將從該流中恢復(fù)。

當(dāng)遍歷一個(gè)類(lèi)視圖時(shí)，可能會(huì)遇到不支持 Serializable 接口的對(duì)象。在此情況下，將拋出 NotSerializableException，并將標(biāo)識(shí)不可序列化對(duì)象的類(lèi)。

1.準(zhǔn)確簽名

在序列化和反序列化過(guò)程中需要特殊處理的類(lèi)必須使用下列準(zhǔn)確簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊方法：

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;
private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException;

writeObject 方法負(fù)責(zé)寫(xiě)入特定類(lèi)的對(duì)象的狀態(tài)，以便相應(yīng)的 readObject 方法可以恢復(fù)它。通過(guò)調(diào)用 out.defaultWriteObject 可以調(diào)用保存 Object 的字段的默認(rèn)機(jī)制。該方法本身不需要涉及屬于其超類(lèi)或子類(lèi)的狀態(tài)。通過(guò)使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支持的用于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的方法將各個(gè)字段寫(xiě)入 ObjectOutputStream，狀態(tài)可以被保存。

readObject 方法負(fù)責(zé)從流中讀取并恢復(fù)類(lèi)字段。它可以調(diào)用 in.defaultReadObject 來(lái)調(diào)用默認(rèn)機(jī)制，以恢復(fù)對(duì)象的非靜態(tài)和非瞬態(tài)字段。defaultReadObject 方法使用流中的信息來(lái)分配流中通過(guò)當(dāng)前對(duì)象中相應(yīng)指定字段保存的對(duì)象的字段。這用于處理類(lèi)演化后需要添加新字段的情形。該方法本身不需要涉及屬于其超類(lèi)或子類(lèi)的狀態(tài)。通過(guò)使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支持的用于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的方法將各個(gè)字段寫(xiě)入 ObjectOutputStream，狀態(tài)可以被保存。

在序列化流不列出給定類(lèi)作為將被反序列化對(duì)象的超類(lèi)的情況下，readObjectNoData 方法負(fù)責(zé)初始化特定類(lèi)的對(duì)象狀態(tài)。這在接收方使用的反序列化實(shí)例類(lèi)的版本不同于發(fā)送方，并且接收者版本擴(kuò)展的類(lèi)不是發(fā)送者版本擴(kuò)展的類(lèi)時(shí)發(fā)生。在序列化流已經(jīng)被篡改時(shí)也將發(fā)生；因此，不管源流是“敵意的”還是不完整的，readObjectNoData 方法都可以用來(lái)正確地初始化反序列化的對(duì)象。

將對(duì)象寫(xiě)入流時(shí)需要指定要使用的替代對(duì)象的可序列化類(lèi)，應(yīng)使用準(zhǔn)確的簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)此特殊方法：

ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;
此writeReplace方法將由序列化調(diào)用，前提是如果此方法存在，而且它可以通過(guò)被序列化對(duì)象的類(lèi)中定義的一個(gè)方法訪問(wèn)。因此，該方法可以擁有私有 (private)、受保護(hù)的(protected) 和包私有 (package-private) 訪問(wèn)。子類(lèi)對(duì)此方法的訪問(wèn)遵循 java 訪問(wèn)規(guī)則。

在從流中讀取類(lèi)的一個(gè)實(shí)例時(shí)需要指定替代的類(lèi)應(yīng)使用的準(zhǔn)確簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)此特殊方法。

ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;
此readResolve方法遵循與writeReplace相同的調(diào)用規(guī)則和訪問(wèn)規(guī)則。
如果一個(gè)類(lèi)定義了readResolve方法，那么在反序列化的最后將調(diào)用readResolve方法，該方法返回的對(duì)象為反序列化的最終結(jié)果。

2.serialVersionUID

序列化運(yùn)行時(shí)使用一個(gè)稱(chēng)為 serialVersionUID 的版本號(hào)與每個(gè)可序列化類(lèi)相關(guān)聯(lián)，該序列號(hào)在反序列化過(guò)程中用于驗(yàn)證序列化對(duì)象的發(fā)送者和接收者是否為該對(duì)象加載了與序列化兼容的類(lèi)。如果接收者加載的該對(duì)象的類(lèi)的 serialVersionUID 與對(duì)應(yīng)的發(fā)送者的類(lèi)的版本號(hào)不同，則反序列化將會(huì)導(dǎo)致 InvalidClassException。可序列化類(lèi)可以通過(guò)聲明名為 "serialVersionUID" 的字段（該字段必須是靜態(tài) (static)、最終 (final) 的 long 型字段）顯式聲明其自己的 serialVersionUID：
ANY-ACCESS-MODIFIER static final long serialVersionUID = 42L;
如果可序列化類(lèi)未顯式聲明 serialVersionUID，則序列化運(yùn)行時(shí)將基于該類(lèi)的各個(gè)方面計(jì)算該類(lèi)的默認(rèn) serialVersionUID 值，如“Java(TM) 對(duì)象序列化規(guī)范”中所述。不過(guò)，強(qiáng)烈建議 所有可序列化類(lèi)都顯式聲明 serialVersionUID 值，原因是計(jì)算默認(rèn)的 serialVersionUID 對(duì)類(lèi)的詳細(xì)信息具有較高的敏感性，根據(jù)編譯器實(shí)現(xiàn)的不同可能千差萬(wàn)別，這樣在反序列化過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致意外的 InvalidClassException。因此，為保證 serialVersionUID 值跨不同 java 編譯器實(shí)現(xiàn)的一致性，序列化類(lèi)必須聲明一個(gè)明確的 serialVersionUID 值。還強(qiáng)烈建議使用 private 修飾符顯示聲明 serialVersionUID（如果可能），原因是這種聲明僅應(yīng)用于直接聲明類(lèi) -- serialVersionUID 字段作為繼承成員沒(méi)有用處。數(shù)組類(lèi)不能聲明一個(gè)明確的 serialVersionUID，因此它們總是具有默認(rèn)的計(jì)算值，但是數(shù)組類(lèi)沒(méi)有匹配 serialVersionUID 值的要求。

3.Externalizable接口

Externalizable是Serailizable的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)Externalizable接口的類(lèi)其序列化有以下特點(diǎn)：
序列化時(shí)調(diào)用類(lèi)的方法writeExternal，反序列化調(diào)用readExternal方法；
在執(zhí)行反序列化時(shí)先調(diào)用類(lèi)的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，這一點(diǎn)與默認(rèn)的反序列化是不同的，因此對(duì)實(shí)現(xiàn)Externalizable接口來(lái)實(shí)現(xiàn)序列化的類(lèi)而言，必須提供一個(gè)public的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，否則在反序列化時(shí)將出現(xiàn)異常。

四、總結(jié)

如果采用默認(rèn)的序列化方式，只要讓一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)Serializable接口，其實(shí)例就可以被序列化。通常，專(zhuān)門(mén)為繼承而設(shè)計(jì)的類(lèi)應(yīng)該盡量不要實(shí)現(xiàn)Serializable接口，因?yàn)橐坏└割?lèi)實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，其所有子類(lèi)也都是可序列化的了。

默認(rèn)的序列化方式的不足之處：

1.直接對(duì)對(duì)象的不宜對(duì)外公開(kāi)的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化，這是不安全的；
2.不會(huì)檢查對(duì)象的成員變量是否符合正確的約束條件，有可能被篡改數(shù)據(jù)而導(dǎo)致運(yùn)行異常；
3.需要對(duì)對(duì)象圖做遞歸遍歷，如果對(duì)象圖很復(fù)雜，會(huì)消耗很多資源，設(shè)置引起Java虛擬機(jī)的堆棧溢出；
4.使類(lèi)的接口被類(lèi)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)約束，制約類(lèi)的升級(jí)與維護(hù)。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)Serializable接口的private類(lèi)型的writeObject()和readObject()，或是實(shí)現(xiàn)Externalizable接口，并實(shí)現(xiàn)writeExternal()與readExternal()方法，并提供public類(lèi)型的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)兩種方式來(lái)控制序列化過(guò)程可以有效規(guī)避默認(rèn)序列化方式的不足之處。

希望本文所述對(duì)大家的java程序設(shè)計(jì)有所幫助。