Java IO流详解（七）——对象流（序列化与反序列化）

       对象流的主要用作是对Java对象的序列化和反序列化的操作。在Java IO流中提供了两个对象流：ObjectInputStream和ObjectOutputStream，这两个类都属于字节流。其中ObjectOutputStream将Java对象以字节序列的形式写出到文件，实现对象的永久存储，它继承自OutputStream。ObjectInputStream是将之前使用ObjectOutputStream序列化的字节序列恢复为Java对象，它继承自InputStream。

   序列化与反序列化

      序列化 : 把Java对象转换成字节序列的过程。

      反序列化：把序列化成字节序列的数据恢复为Java对象的过程。

    为什么需要序列化？

       ①、把对象的字节序列永久地保存到硬盘上：对于一个存在JVM中的对象来说，其内部的状态只是保存在内存中。当JVM退出之后，内存资源也就被释放，Java对象的内部状态也就丢失了。而在很多情况下，对象内部状态是需要被持久化的，将运行中的对象状态保存下来(最直接的方式就是保存到文件系统中)，在需要的时候可以还原，即使是在Java虚拟机退出的情况下。

       ②、在网络上传送对象的字节序列：对象序列化机制是Java内建的一种对象持久化方式，可以很容易实现在JVM中的活动对象与字节数组(流)之间进行转换，使用得Java对象可以被存储，可以被网络传输，在网络的一端将对象序列化成字节流，经过网络传输到网络的另一端，可以从字节流重新还原为Java虚拟机中的运行状态中的对象。

1、ObjectOutputStream类

      ObjectOutputStream代表对象输出流，即序列化，将Java对象以字节序列的形式写出到文件，实现对象的永久存储。

      它的writeObject(Object obj)方法可对指定的obj参数对象进行序列化。

      首先需要明确的一点是：一个对象要想序列化，该对象必须要实现Serializable接口，否则会抛出NotSerializableException异常。

      定义一个Person类，实现Serializable接口：

package com.thr;

import java.io.Serializable;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-28
 * @desc Person对象
 */
public class Person implements Serializable {
    private int id;
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //getter、setter、toString方法省略（自己测试需要加上）

}

   序列化操作：

package com.thr;

import java.io.*;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-28
 * @desc 使用ObjectOutputStream序列化对象
 */
public class ObjectOutputStreamTest {

    public static void main(String[] args) {
        //定义对象流
        ObjectOutputStream oos = null;

        try {
            //创建对象流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\IO\person.txt"));
            //序列化对象
            oos.writeObject(new Person(10001,"张三",20));
            oos.writeObject(new Person(10002,"李四",21));
            //刷新缓冲区
            oos.flush();
            System.out.println("序列化成功...");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //释放资源
            if (oos!=null){
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

   序列化之后打开的文件我们是看不懂的，因为它是字节序列文件，只有计算机懂。所以接下来需要将它反序列化成我们能看懂的。

2、ObjectInputStream类

     ObjectOutputStream代表对象输入流，即反序列化，将之前使用ObjectOutputStream序列化的字节序列恢复为Java对象。

     它的readObject()方法读取指定目录下的序列化对象。

     反序列化操作：

package com.thr;

import java.io.*;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-28
 * @desc 使用ObjectInputStream反序列化对象
 */
public class ObjectInputStreamTest {

    public static void main(String[] args) {
        //定义对象流
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            //创建对象输入流对象
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\IO\person.txt"));
            //反序列化对象
            Person person1 = (Person) ois.readObject();
            Person person2 = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person1);
            System.out.println(person2);
            System.out.println("反序列化成功...");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ois!=null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

      在使用ObjectInputStream反序列化时需要注意一点：

      ①、在完成序列化操作后，如果对序列化对象进行了修改，比如增加某个字段，那么我们再进行反序列化就会抛出InvalidClassException异常，这种情况叫不兼容问题。

      解决的方法是：在对象中手动添加一个 serialVersionUID 字段，用来声明一个序列化版本号，之后再怎么添加属性也能进行反序列化，凡是实现Serializable接口的类都应该有一个表示序列化版本标识符的静态变量。

public class Person implements Serializable {
    //序列化版本号
    private static final long serialVersionUID = 5687485987455L;

    private int id;
    private String name;
    private int age;
    //getter、setter、toString、构造方法省略（自己测试需要加上）
}

 

    注意：ObjectInputStream和ObjectOutputStream不能序列化transient修饰的成员变量。

    Transient 关键字

    transient修饰符仅适用于变量，不适用于方法和类。在序列化时，如果我们不想序列化特定变量以满足安全约束，那么我们应该将该变量声明为transient。执行序列化时，JVM会忽略transient变量的原始值并将默认值保存到文件中。因此，transient意味着不要序列化。

       假如Person类中的age属性不需要序列化，在age属性上添加transient关键字。private transient int age;

package com.thr;

import java.io.*;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-29
 * @desc transient的使用
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        serialization(new Person(10001, "赵六", 20));
        deserialization();
    }

    //序列化
    public static void serialization(Person person){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //创建输出对象流
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\IO\object.txt"));
            //序列化对象
            oos.writeObject(person);
            oos.flush();
            System.out.println("序列化成功...");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //释放资源
            try {
                if (oos!=null){
                    oos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //反序列化
    public static void deserialization (){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            //创建输入对象流
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\IO\object.txt"));
            //反序列化对象
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person);
            System.out.println("反序列化成功...");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                ois.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}


transient的使用示例

      运行的结果为：Person{id=10001, name='赵六', age=0}，可以发现，尽管age属性没有序列化，但是它是有默认值的。