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  • Java面试之序列化

    一、java中的序列化

    当两个进程在进行远程通信时,彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据,都会以二进制序列的形式传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。把字节序列恢复为Java对象的过程称为对象的反序列化。

    对象的序列化主要有两种用途:

    1) 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上,通常存放在一个文件中;

    2) 在网络上传送对象的字节序列。

    JDK类库中的序列化API

    ObjectOutputStream //代表对象输出流,它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化,把得到的字节序列写到一个目标输出流中。

    ObjectInputStream  //代表对象输入流,它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列,再把它们反序列化为一个对象,并将其返回。

    只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。

    Externalizable接口继承自Serializable接口,实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为,而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式 
    对象序列化包括如下步骤:

    1) 创建一个对象输出流,它可以包装一个其他类型的目标输出流,如文件输出流;

    2) 通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

    对象反序列化的步骤如下:

    1) 创建一个对象输入流,它可以包装一个其他类型的源输入流,如文件输入流;

    2) 通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

    复制代码
    public class Test3 {
                public static void main(String[] args) throws  IOException, ClassNotFoundException {
                    /*ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("c:\1.obj"));
                    
                    //序列化对象
                    Person p=new Person(777,"我们要好好学习");
                    
                    out.writeObject("我是String类型的数据");  //写入String类型
                    out.writeObject(new Date()); //写入日期类型
                    out.writeObject(p); //写入自定义类型
                    out.writeInt(123); //定入基本数据类型
                    
                    out.close();*/
                    
                    //反序列化对象
                    ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream("c:\1.obj"));
                    
                    System.out.println("obj1="+in.readObject());  
                    System.out.println("obj2="+in.readObject());  
                    System.out.println("obj3="+in.readObject());  
                    System.out.println("obj4="+in.readInt());     
                    
                    in.close();
                }
            }
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    复制代码
    //Serializable 是个空接口
            class Person implements Serializable{
                int age;
                String name;
                
                Person(int age,String name){
                    this.age=age;
                    this.name=name;
                }
                
                public String toString(){
                    return this.name+":"+this.age;
                }
            }
    复制代码

    二、Serializable 接口和 Externalizable接口(下面是基础知识记录) 
    1.Serializable

    ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。

    默认情况下,ObjectOutputStream 按照默认方式序列化,这种序列化方式仅仅对对象的非 transient (瞬时的,非持久的) 的实例变量进行序列化,而不会序列化对象的transient的实例变量,也不会序列化静态变量。

    当ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时,具有如下特点:

    1)如果在内存中对象所属的类还没有被加载,那么会先加载并初始化这个类。如果在classpath中不存在相应的类文件,那么会抛出ClassNotFoundException;

    2)在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

    如果用户希望控制类的序列化方式,可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

    private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;

    当ObjectOutputStream对一个Person对象进行序列化时,如果该对象具有writeObject()方法,那么就会执行这一方法,否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中,可以先调用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法,使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况,不过这次是要调用的是defaultReadObject()方法。

    有些对象中包含一些敏感信息,这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化,那么它们的序列化数据在网络上传输时,可能会被不法份子窃取。对于这类信息,可以对它们进行加密后再序列化,在反序列化时则需要解密,再恢复为原来的信息。

    默认的序列化方式会序列化整个对象图,这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂,递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间,它的内部数据结构为双向列表。

    在应用时,如果对某些成员变量都改为 transient 类型(private transient int age ),将节省空间和时间,提高序列化的性能。

    2.Externalizable

    继承自Serializable接口,如果一个类实现了Externalizable接口,那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法:

    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

    前者负责序列化操作,后者负责反序列化操作。

    在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时, /* 会先调用类的不带参数的构造方法,这是有别于默认反序列方式的  */

    如果把类的不带参数的构造方法删除,或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别,

    会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

    3.serialVersionUID

    可序列化类的不同版本的序列化兼容性,凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:

    private static final long serialVersionUID;

    以上serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改,再重新编译,新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。

    类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现,对于同一个类,用不同的Java编译器编译,有可能会导致不同的serialVersionUID,也有可能相同。为了提高 serialVersionUID的 独立性和确定性,强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID,为它赋予明确的值。显式地定义serialVersionUID有两种用途:

    1) 在某些场合,希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID;

    2) 在某些场合,不希望类的不同版本对序列化兼容,因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID

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