动车上的书摘-java对象流与序列化

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一.对象序列化

当需要存储相同类型的数据，选择固定的长度记录是好选择。但是在面向对象（OOP）程序中，对象之间很少有全部相同的类型。所以，java语言支持一种称为对象序列化（object serialization）的机制。

下面展示一个序列化例子，关于两个对象 Employee 和 Manager 。首先我们必须先把他们存储进去：

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("employee.bat"));
Employee employee = new Employee("Employee one ",5000,1989,10,1);
Manager  boss     = new Manager("Manager one ",8000,1987,7,1);
out.writeObject(employee);
out.writeObject(boss);

为了将这些对象读回，首先要获取一个ObjectInputStream对象，然后用readObject方法获得它们。

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileOutputStream("employee.bat"));
Employee e = (Employee)in.readObject();
Manager  b = (Manager)in.readObject();

总而言之，这些希望在对象流存储或者恢复的所有类，必训实现public interface Serializable

类通过实现 java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。可序列化类的所有子类型本身都是可序列化的。序列化接口没有方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。

其他除了writeObject方法，常用操作的api：

java.io.ObjectOutputStream

writeDouble(double val)
          写入一个 64 位的 double 值。
writeFields()
          将已缓冲的字段写入流中。
writeFloat(float val)
          写入一个 32 位的 float 值。
writeInt(int val)
          写入一个 32 位的 int 值。
writeLong(long val)
          写入一个 64 位的 long 值。
writeObject(Object obj)
          将指定的对象写入 ObjectOutputStream。

二.对象序列化中的算法

就像上面说的，两个Manager 的员工可能是同一个Employee。伪代码如下：

Employee employee = new Employee("Employee one ");
Manager a = new Manager("Manager a");
a.setWorker(employee);
Manager b = new Manager("Manager b");
a.setWorker(employee);

对保存这样的对象，没使用序列化是一种挑战。当类被重新加载时，他可能占据的是原来完全不同的内存地址。对象序列化的原因是：每个对象都用一个序列号（serial number）保存的。如图（两个管理拥有同一个工作人员）：

Java的序列化算法序列化算法一般会按步骤做如下事情：

◆将对象实例相关的类元数据输出。

◆递归地输出类的超类描述直到不再有超类。

◆类元数据完了以后，开始从最顶层的超类开始输出对象实例的实际数据值。

◆从上至下递归输出实例的数据

 

上图（两个管理拥有同一个工作人员）展示是内存中的。一个对象序列化的实例，在磁盘文件中其实是如下图所示。
                                                        

注意：我们这序列化对对象集合保存到磁盘文件。但是序列化另一种非常重要的应用是通过网络将对象集合传送到另一个计算机。序列化用序列号代替了内存地址，他允许将对象集合传到另一台机子。

三.序列化案例

下面，我们就依照上面的Employee 和 Manager对象网络的代码。如下面

ObjectStreamTest.java

package sedion.jeffli.os;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class ObjectStreamTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Employee employee = new Employee("Employee one", 5000, 1993, 5, 2);
        Manage a = new Manage("Manage a", 8000, 1990, 2, 2);
        a.setWorker(employee);
        Manage b = new Manage("Manage b", 8000, 1990, 2, 2);
        b.setWorker(employee);
        
        Employee[] staff = new Employee[3];
        
        staff[0] = employee;
        staff[1] = a;
        staff[2] = b;
        
        try
        {
            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.bat"));
            outputStream.writeObject(staff);
            outputStream.close();
            
            ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("employee.bat"));
            Employee[] newStaff = (Employee[]) inputStream.readObject();
            inputStream.close();
            
            newStaff[1].raiseSalary(10);
            
            for (Employee e : newStaff)
                System.out.println("Employee:"+e);
        } catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

另外下面是两个实体类：Employee.java 和 Manage .java

package sedion.jeffli.os;

import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
import java.util.GregorianCalendar;

public class Employee implements Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    public Employee()
    {
    }
    
    public Employee(String n , double s , int year , int month , int day)
    {
        name = n;
        salary = s;
        GregorianCalendar calendar = new GregorianCalendar(year, month - 1, day);
        hireDay = calendar.getTime();
    }

    public String getName()
    {
        return name;
    }
    
    public double getSalary()
    {
        return salary;
    }
    
    public Date getHireDay()
    {
        return hireDay;
    }
    
    public void raiseSalary(double byPercent)
    {
        double raise = salary * byPercent/100;
        salary += raise;
    }
    
    @Override
    public String toString()
    {
        return "Employee [name=" + name + ", salary=" + salary + ", hireDay="
                + hireDay + "]";
    }
    
    private String name;
    private double salary;
    private Date hireDay;
}

package sedion.jeffli.os;

public class Manage extends Employee
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    public Manage(String n , double s , int year , int month , int day)
    {
        super(n, s, year, month, day);
        worker = null;
    }
    
    public void setWorker(Employee e)
    {
        worker = e;
    }
    
    @Override
    public String toString()
    {
        return "Manage [worker=" + worker + "]";
    }

    private Employee worker;
}

我们运行下， ObjectStreamTest.java 会有下面的输出：

Employee:Employee [name=Employee one, salary=5000.0, hireDay=Sun May 02 00:00:00 CST 1993]
Employee:Manage [worker=Employee [name=Employee one, salary=5000.0, hireDay=Sun May 02 00:00:00 CST 1993]]
Employee:Manage [worker=Employee [name=Employee one, salary=5000.0, hireDay=Sun May 02 00:00:00 CST 1993]]

java.io.ObjectOutputStream

ObjectOutputStream(OutputStream out)
          创建写入指定 OutputStream 的 ObjectOutputStream。

writeObject(Object obj)
          将指定的对象写入 ObjectOutputStream。

java.io.ObjectInputStream

ObjectInputStream(InputStream in)
          创建从指定 InputStream 读取的 ObjectInputStream。

readObject()
          从 ObjectInputStream 读取对象。

四.感谢知识来源和小结

一.对象序列化

二.对象序列化中的算法

三.序列化案例

来自：java基础书籍。

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