帶你了解Java的序列化（Serializable）與反序列化

這篇可幫助你大體了解Java中的序列化（Serializable）。包括為什么需要它，如何工作，何時使用它，相關概念（serialVersionUID和transient）以及有關序列化和反序列化的其他必要信息。本教程中的序列化示例保持簡單，以幫助你理解要點。

目錄

1.為什么要進行Java序列化

2.Java中的序列化如何工作

2-1.什么是serialVersionUID常數

2-2.什么是瞬時變量？

3.有關Java序列化的更多信息

1.為什么要進行Java序列化

序列化過程:

是指把一個Java對象變成二進制內容，實質上就是一個byte[]數組。

因為序列化后可以把byte[]保存到文件中，或者把byte[]通過網絡傳輸到遠程（IO），這樣，就相當于把Java對象存儲到文件或者通過網絡傳輸出去了。

反序列化過程:

把一個二進制內容（也就是byte[]數組）變回Java對象。有了反序列化，保存到文件中的byte[]數組又可以“變回”Java對象，或者從網絡上讀取byte[]并把它“變回”Java對象。

以下是一些使用序列化的示例：

-以面向對象的方式將數據存儲到磁盤上的文件，例如，Redis存儲Student對象的列表。 -將程序的狀態保存在磁盤上，例如，保存游戲狀態。 -通過網絡以表單對象形式發送數據，例如，在聊天應用程序中以對象形式發送消息。

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一個Java對象要能序列化，必須實現一個特殊的java.io.Serializable接口，它的定義如下：

public interface Serializable { }

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Serializable接口沒有定義任何方法，它是一個空接口。我們把這樣的空接口稱為“標記接口”（Marker Interface），實現了標記接口的類僅僅是給自身貼了個“標記”，并沒有增加任何方法。

2.Java中的序列化如何工作

當且僅當對象的類實現

java.io.Serializable

接口時，該對象才有資格進行序列化?？尚蛄谢?是一個標記接口（不包含任何方法），該接口告訴Java虛擬機（JVM）該類的對象已準備好寫入持久性存儲或通過網絡進行讀取。

默認情況下，JVM負責編寫和讀取可序列化對象的過程。序列化/反序列化功能通過對象流類的以下兩種方法公開：

ObjectOutputStream。writeObject（Object）

：將

可序列化

的對象寫入輸出流。如果要序列化的某些對象未實現Serializable接口，則此方法將引發

NotSerializableException

。

ObjectInputStream。readObject（）

：從輸入流讀取，構造并返回一個對象。如果找不到序列化對象的類，則此方法將引發

ClassNotFoundException

。

如果序列化使用的類有問題，則這兩種方法都將引發

InvalidClassException

，如果發生I / O錯誤，則將引發

IOException

。無論

NotSerializableException

和

InvalidClassException

是子類

IOException

異常。

讓我們來看一個簡單的例子。以下代碼將String對象序列化為名為“ data.ser”的文件。字符串對象是可序列化的，因為String類實現了

Serializable

接口：

String filePath = "data.ser"; String message = "Java Serialization is Cool"; try ( FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filePath); ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(fos); ) { outputStream.writeObject(message); } catch (IOException ex) { System.err.println(ex); }

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以下代碼反序列化文件“ data.ser”中的String對象：

String filePath = "data.ser"; try ( FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath); ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fis); ) { String message = (String) inputStream.readObject(); System.out.println("Message: " + message); } catch (ClassNotFoundException ex) { System.err.println("Class not found: " + ex); } catch (IOException ex) { System.err.println("IO error: " + ex); }

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請注意，readObject（）返回一個Object類型的對象，因此您需要將其強制轉換為可序列化的類，在這種情況下為String類。

讓我們看一個涉及使用自定義類的更復雜的示例。

給定以下

學生班

：

import java.io.*; import java.util.*; /** * Student.java * @author chenhh */ public class Student extends Person implements Serializable { public static final long serialVersionUID = 1234L; private long studentId; private String name; private transient int age; public Student(long studentId, String name, int age) { super(); this.studentId = studentId; this.name = name; this.age = age; System.out.println("Constructor"); } public String toString() { return String.format("%d - %s - %d", studentId, name, age); } }

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如上面代碼，你會發現兩點：

-long serialVersionUID類型的常量。 -成員變量age被標記為transient。

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下面讓我解釋一下它們。

2-1.什么是serialVersionUID常數

serialVersionUID

是一個常數，用于唯一標識可序列化類的版本。從輸入流構造對象時，JVM在反序列化過程中檢查此常數。如果正在讀取的對象的

serialVersionUID

與類中指定的序列號不同，則JVM拋出

InvalidClassException

。這是為了確保正在構造的對象與具有相同

serialVersionUID

的類兼容。

請注意，

serialVersionUID

是可選的。這意味著如果您不顯式聲明Java編譯器，它將生成一個。

那么，為什么要顯式聲明

serialVersionUID

呢？

原因是：自動生成的

serialVersionUID

是基于類的元素（成員變量，方法，構造函數等）計算的。如果這些元素之一發生更改，

serialVersionUID

也將更改。想象一下這種情況：

-您編寫了一個程序，將Student類的某些對象存儲到文件中。Student類沒有顯式聲明的serialVersionUID。 -有時，您更新了Student類（例如，添加了一個新的私有方法），現在自動生成的serialVersionUID也被更改了。 -您的程序無法反序列化先前編寫的Student對象，因為那里的serialVersionUID不同。JVM拋出InvalidClassException。

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這就是為什么建議為可序列化類顯式添加serialVersionUID的原因。

2-2.什么是瞬時變量？

在上面的Student類中，您看到成員變量age被標記為transient，對嗎？JVM 在序列化過程中跳過瞬態變量。這意味著在序列化對象時不會存儲age變量的值。

因此，如果成員變量不需要序列化，則可以將其標記為瞬態。

以下代碼將Student對象序列化為名為“ students.ser”的文件：

String filePath = "students.ser"; Student student = new Student(123, "John", 22); try ( FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filePath); ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(fos); ) { outputStream.writeObject(student); } catch (IOException ex) { System.err.println(ex); }

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請注意，在序列化對象之前，變量age的值為22。

下面的代碼從文件中反序列化Student對象：

String filePath = "students.ser"; try ( FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath); ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fis); ) { Student student = (Student) inputStream.readObject(); System.out.println(student); } catch (ClassNotFoundException ex) { System.err.println("Class not found: " + ex); } catch (IOException ex) { System.err.println("IO error: " + ex); }

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此代碼將輸出以下輸出：

1個

123 - John - 0

3.有關Java序列化的更多信息

你應該了解一些有關序列化的重要信息：

序列化一個對象時，它所引用的所有其他對象也會被序列化，依此類推，直到序列化完整的對象樹為止。

如果超類實現Serializable，則其子類會自動執行。

反序列化可序列化類的實例時，構造函數將不會運行。

如果超類未實現Serializable，則在反序列化子類對象時，超類構造函數將運行。

靜態變量未序列化，因為它們不是對象本身的一部分。

如果序列化集合或數組，則每個元素都必須可序列化。單個不可序列化的元素將導致序列化失?。?/p>

NotSerializableException

）。

JDK中的可序列化類包括原始包裝器（

Integer，Long，Double

等），

String，Date，collection

類…對于其他類，請查閱相關的Javadoc來了解它們是否可序列化。

Java JVM

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