[改善Java代码]养成良好习惯，显式声明UID

建议11： 养成良好习惯，显式声明UID

我们编写一个实现了Serializable接口（序列化标志接口）的类， Eclipse马上就会给一个黄色警告：需要增加一个Serial Version ID。为什么要增加？它是怎么计算出来的？有什么用？本章就来解释该问题。

类实现Serializable接口的目的是为了可持久化，比如网络传输或本地存储，为系统的分布和异构部署提供先决支持条件。若没有序列化，现在我们熟悉的远程调用、对象数据库都不可能存在，我们来看一个简单的序列化类：

public class Person implements Serializable{      
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }  
    
} 

这是一个简单JavaBean，实现了Serializable接口，可以在网络上传输，也可以本地存储然后读取。这里我们以Java消息服务（Java Message Service）方式传递该对象（即通过网络传递一个对象），定义在消息队列中的数据类型为ObjectMessage，首先定义一个消息的生产者（Producer），代码如下：

public class Producer {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
          Person person = new Person();  
          person.setName("混世魔王");6           //序列化，保存到磁盘上  
          SerializationUtils.writeObject(person);  
    }  
} 

这里引入了一个工具类SerializationUtils，其作用是对一个类进行序列化和反序列化，并存储到硬盘上（模拟网络传输），其代码如下：

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

public class SerializationUtils {  
    private static String FILE_NAME = "c:/obj.bin";  
    // 序列化  
    public static void writeObject(Serializable s) {  
       try {  
           ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(FILE_NAME));  
           oos.writeObject(s);  
           oos.close();  
       } catch (Exception e) {  
           e.printStackTrace();  
       }  
   }  
     
   public static Object readObject(){  
       Object obj=null;  
       // 反序列化  
       try {  
           ObjectInput input = new ObjectInputStream(new FileInputStream(FILE_NAME));  
           obj = input.readObject();  
           input.close();  
       } catch (Exception e) {  
           e.printStackTrace();  
       }  
       return obj;  
   }  
} 

通过对象序列化过程，把一个对象从内存块转化为可传输的数据流，然后通过网络发送到消息消费者（Consumer）那里，并进行反序列化，生成实例对象，代码如下：.

public class Consumer {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
          // 反序列化  
          Person p = (Person) SerializationUtils.readObject();  
          System.out.println("name="+p.getName());
    }  
} 

这是一个反序列化过程，也就是对象数据流转换为一个实例对象的过程，其运行后的输出结果为：混世魔王。这太easy了，是的，这就是序列化和反序列化典型的demo。但此处隐藏着一个问题：如果消息的生产者和消息的消费者所参考的类（Person类）有差异，会出现何种神奇事件？比如：消息生产者中的Person类增加了一个年龄属性，而消费者没有增加该属性。为啥没有增加？！因为这是个分布式部署的应用，你甚至都不知道这个应用部署在何处，特别是通过广播（broadcast）方式发送消息的情况，漏掉一两个订阅者也是很正常的。

这个时候给Person.java类增加一个age属性.

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable{      
    private String name;
    private int age;
    
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }  
} 

直接运行Consumer.java 会抛出 java.io.InvalidClassException异常

java.io.InvalidClassException: com.summerchill.staticproxy.Person; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 7107224374967840269, local class serialVersionUID = -6034120172421752969
    at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(Unknown Source)
    at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(Unknown Source)
    at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(Unknown Source)
    at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(Unknown Source)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject0(Unknown Source)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject(Unknown Source)
    at com.summerchill.staticproxy.SerializationUtils.readObject(SerializationUtils.java:28)
    at com.summerchill.staticproxy.Consumer.main(Consumer.java:6)
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at com.summerchill.staticproxy.Consumer.main(Consumer.java:7)

在这种序列化和反序列化的类不一致的情形下，反序列化时会报一个InvalidClassException异常，原因是序列化和反序列化所对应的类版本发生了变化，JVM不能把数据流转换为实例对象。接着刨根问底：JVM是根据什么来判断一个类版本的呢？

好问题，通过SerialVersionUID，也叫做流标识符（Stream Unique Identifier），即类的版本定义的，它可以显式声明也可以隐式声明。显式声明格式如下：

private static final long serialVersionUID = XXXXXL; 

而隐式声明则是我不声明，你编译器在编译的时候帮我生成。生成的依据是通过包名、类名、继承关系、非私有的方法和属性，以及参数、返回值等诸多因子计算得出的，极度复杂，基本上计算出来的这个值是唯一的。

serialVersionUID如何生成已经说明了，我们再来看看serialVersionUID的作用。JVM在反序列化时，会比较数据流中的serialVersionUID与类的serialVersionUID是否相同，如果相同，则认为类没有发生改变，可以把数据流load为实例对象；如果不相同，对不起，我JVM不干了，抛个异常InvalidClassException给你瞧瞧。这是一个非常好的校验机制，可以保证一个对象即使在网络或磁盘中“滚过”一次，仍能做到“出淤泥而不染”，完美地实现类的一致性。

但是，有时候我们需要一点特例场景，例如：我的类改变不大，JVM是否可以把我以前的对象反序列化过来？就是依靠显式声明serialVersionUID，向JVM撒谎说“我的类版本没有变更”，如此，我们编写的类就实现了向上兼容。我们修改一下上面的Person类，代码如下：

public class Person implements Serializable{      
    private static final long serialVersionUID = -6034120172421752969L;
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }  
} 

Person.java类上加上了serialVersionUID之后再进行序列化的Producer.java和反序列化的Consumer.java之后

是不会抛出InvalidClassException异常的.

刚开始生产者和消费者持有的Person类版本一致，都是V1.0，某天生产者的Person类版本变更了，增加了一个“年龄”属性，升级为V2.0，而由于种种原因（比如程序员疏忽、升级时间窗口不同等）消费端的Person还保持为V1.0版本，代码如下：

public class Person implements Serializable{      
    private static final long serialVersionUID = -6034120172421752969L;
    private String name;
    private int age;
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }  
} 

此时虽然生产者和消费者对应的类版本不同，但是显式声明的serialVersionUID相同，反序列化也是可以运行的，所带来的业务问题就是消费端不能读取到新增的业务属性（age属性）而已。

通过此例，我们的反序列化实现了版本向上兼容的功能，使用V1.0版本的应用访问了一个V2.0版本的对象，这无疑提高了代码的健壮性。我们在编写序列化类代码时，随手加上serialVersionUID字段，也不会给我们带来太多的工作量，但它却可以在关键时候发挥异乎寻常的作用。

注意　显式声明serialVersionUID可以避免对象不一致，但尽量不要以这种方式向JVM“撒谎”。