Java 知识点：序列化

首先明确一点：默认的序列化方法速度很慢，因为需要对整个对象和他的类都进行保存，因此我们建议自定义序列化格式。

ObjectInputStream和ObjectOutputStream

用途 ObjectInputStream ObjectOutputStream
整数 readInt() writeInt(int)
浮点数 readDouble() writeDouble(double)
字符串 readUTF() writeUTF(String)
字节数组 read(byte[] buf, int off,int length) write(byte[])
对象 readObject() writeObject(Object)

哪些数据不会被序列化

  1. 被标记为 transient 的域。
  2. 静态变量。

查看某个类的SerialVersionUID

如果类A实现了Serializable接口，则可以使用Java 提供的serialver命令： serialver  A 。

SerialVersionUID变量的作用

场景：你在公司开发一个类（记为LogManager，用来管理日志，拥有变量Date date,String description，我们使用序列化保存日志信息），并且已经上线使用（已经积累了一些数据），随着时间的推移，你发现你这个类设计的不够完善，因此你需要添加一个实例变量 int errorID，那么你如果按照一般反序列化方法（readObject），则会抛出：InvalidClassException。那么怎么能够成功将原始的数据转换成新版本的LogManager对象呢？

解决：

  1. 使用 Java 提供的serialver命令： serialver  LogManager 计算出原始LogManager的 serialVersionUID（比如为123L）。
  2. 在新版本的LogManager中添加：  static final long serialVersionUID = 123L；

目的：保持不同版本类的序列化的兼容性。

序列化类A（类A继承自类B），但是类B不可序列化，怎么办？

默认情况：

  1. 先将类A的实例变量全部还原。
  2. 因为类A继承类B，因此类A的对象也会有类B的实例变量，对于类B的实例变量，调用类B的默认无参构造函数初始化类B的实例变量。（一定要定义超类无参构造函数，不然会抛 no valid constructor）

解决：自定义readObject和writeObject。

对序列化的数据加密

问题：我们知道，序列化主要用于数据传输，但是序列化的数据是可以反序列化的，因此黑客可以直接把你的数据截下来（比如你的序列化文件为data.txt，用WinHeX打开后，基本就能看到所涉及的类和你传输的数据）。那么怎么样能够加密序列化的数据呢？
解决：通过自定义的序列化方法（在要序列化的对象中实现readObject和writeObject方法）。

  • private void writeObject(ObjectOutputStream os)throws IOException    // 你如果重写时必须是private的。
  • private void readObject(ObjectInputStream is)throws IOException,ClassNotFoundException   //你如果重写时必须是private的
 1 import java.io.*;
 2 public class Serialize05
 3 {
 4     public static void main(String[] args) throws Exception{
 5         ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
 6         out.writeObject(new Person("admin","abc123"));
 7         out.close();
 8         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
 9         Person person = (Person)in.readObject();
10         System.out.println(person);    
11     }
12 }
13 class Person implements Serializable
14 {
15     String name;
16     String password;
17     public Person(String name,String password)
18     {
19         this.name = name;
20         this.password = password;
21     }
22     private void writeObject(ObjectOutputStream os)throws IOException
23     {
24         os.writeUTF(name);
25         byte[] pass = password.getBytes("UTF-8");
26         for(int i=0;i<pass.length;i++)
27         {
28             pass[i] = (byte)(pass[i] ^ 32);        //对密码加密
29         }
30         os.write(pass);
31     }
32     private void readObject(ObjectInputStream is)throws IOException,ClassNotFoundException
33     {
34         name = is.readUTF();
35         byte[] pass = new byte[1024];
36         int size = is.read(pass,0,1024);
37         for(int i=0;i<pass.length;i++)
38         {
39             pass[i] = (byte)(pass[i] ^ 32);        //对密码解密
40         }
41         String password = new String(pass,0,size,"UTF-8");
42         this.password = password;
43     }
44     public String toString()
45     {
46         return "name="+name+",password="+password;
47     }
48 }
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利用序列化实现深层复制

 1 /*
 2     用序列化实现深层复制
 3 */
 4 import java.io.*;
 5 public class Serialize09
 6 {
 7     public static void main(String[] args) throws Exception{
 8         ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
 9         ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bout);
10         Person f1 = new Person("f1",null);
11         Person p1 = new Person("u1",f1);
12         out.writeObject(p1);
13         byte[] b = bout.toByteArray();
14         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(b));
15         Person p2 = (Person)in.readObject();
16         p2.friend.name = "f2";
17         System.out.println(p1.friend.name);    //输出：f1.虽然p2的朋友名字改变了，但是p1的朋友没改。
18 
19     }
20 }
21 class Person implements Serializable
22 {
23     String name;
24     Person friend;
25     public Person(String name,Person friend)
26     {
27         this.name = name;
28         this.friend = friend;
29     }
30 }
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序列化包含别人开发过的不可序列化的类

问题：如果你想要开发一个 House 类，此时别人已经开发好的 Furniture 类（Furniture 类中有实例变量int size，没有类Furniture的源代码，只有class文件，且类Furniture不是可序列化的）。因为House HAS-A Furniture，因此需要组合，因此在House类中需要声明一个Furniture的实例变量，但是Furniture并不能实例化，如果按照一般的方法，则会抛“NoSerializableException”。

解决：

  1. 将Furniture实例变量设为transient。
  2. 在House类中实现readObject和writeObject方法。

实现方法：

  • private void writeObject(ObjectOutputStream os)throws IOException
  • private void readObject(ObjectInputStream is)throws IOException,ClassNotFoundException
 1 import java.io.*;
 2 public class Serialize03
 3 {
 4     public static void main(String[] args) throws Exception {
 5         ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
 6         out.writeObject(new A(new B(10),100));
 7         out.close();
 8         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
 9         A a = (A)in.readObject();
10         System.out.println(a);        //输出：b=10,a=100
11     }
12 }
13 class B       //别人已经开发好的类，且假设看不到B的源代码
14 {
15     int bb;
16     public B(int bb)
17     {
18         this.bb = bb;
19     }
20 }
21 class A implements Serializable
22 {
23     transient B b;
24     int a;
25     public A(B b,int a)
26     {
27         this.b = b;
28         this.a = a;
29     }
30     public String toString()
31     {
32         return "b="+b.bb+",a="+a;
33     }
34     private void writeObject(ObjectOutputStream os)throws IOException    //手工序列化B b
35     {
36         os.defaultWriteObject();
37         os.writeInt(b.bb);
38     }
39     private void readObject(ObjectInputStream is)throws IOException,ClassNotFoundException
40     {
41         is.defaultReadObject();
42         b = new B(is.readInt());
43     }
44 }
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writeReplace和readResolve方法

如果有一个类A、类AProxy，如果想要实现以下任务：当 writeObject(A a) 时，实际写入的是AProxy对象（代理类），则可以使用readResolve和writeReplace。

  • 在类A中实现writeReplace方法（当ObjectOutputStream.writeObject(A)时调用该方法）
  • Object writeReplace() throws ObjectStreamException。
  • 在类AProxy中实现 readResolve 方法（当ObjectInputStream.readObject(A)时调用该方法）
  • Object readResolve() throws ObjectStreamException。
 1 import java.io.*;
 2 public class Serialize07
 3 {
 4     public static void main(String[] args) throws Exception{
 5         ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
 6         out.writeObject(new Person("admin",20));
 7         out.close();
 8         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
 9         Person person = (Person)in.readObject();
10         System.out.println(person);    
11     }
12 }
13 
14 class PersonProxy implements Serializable
15 {
16     String data;
17     public PersonProxy(Person person)
18     {
19         data = person.name+","+person.age;
20     }
21     private Object readResolve() throws ObjectStreamException
22     {
23         System.out.println("调用了readResolve方法");
24         String name = data.split(",")[0];
25         int age = Integer.parseInt(data.split(",")[1]);
26         Person person = new Person(name,age);
27         return person;
28     }
29 }
30 class Person implements Serializable
31 {
32     String name;
33     int age;
34     public Person(String name,int age)
35     {
36         this.name = name;
37         this.age = age;
38     }
39     private Object writeReplace() throws ObjectStreamException
40     {
41         System.out.println("调用了writeReplace方法");
42         return new PersonProxy(this);
43     }
44     public String toString()
45     {
46         return "name=" + name + ",age=" + age;
47     }
48 }
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Externalizable接口

用途：自定义流格式，比如类A没有实现序列化，而类B继承类A，而类B需要负责包括超类数据的保存和恢复。

实现方法：

  • void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException
  • void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,ClassNotFoundException

从API中可以看出，Externalizable接口实现了Serializable接口。
如果一个类A实现了Externalizable接口，则

  • ObjectInputStream.readObject()时会调用readExternal()，而不是readObject()
  • ObjectOutputStream.writeObject()时会调用writeExternal()，而不是writeObject()

当ObjectInputStream.readObject()时，过程如下：

  1. 假设读取类A的对象，则首先调用类A的无参构造函数(只有在实现Externalizable接口时才会调用无参构造函数)，因此我们必须要实现这个构造函数。
  2. 因为类A实现了Externalizable接口，则调用readExternal()。
 1 import java.io.*;
 2 public class Serialize06
 3 {
 4     public static void main(String[] args) throws Exception{
 5         ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
 6         out.writeObject(new Employee("admin",20,1000));
 7         out.close();
 8         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
 9         Employee person = (Employee)in.readObject();
10         System.out.println(person);    
11     }
12 }
13 
14 class Person
15 {
16     String name;
17     int age;
18     public Person()
19     {
20     }
21 }
22 class Employee extends Person implements Externalizable
23 {
24     transient double salary;
25     public Person()
26     {
27     }
28     public Employee(String name,int age,double salary)
29     {
30         this.name = name;
31         this.age = age;
32         this.salary = salary;
33     }
34     public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,ClassNotFoundException 
35     {
36         name = in.readUTF();
37         age = in.readInt();
38         salary = in.readDouble();
39     }
40     public void writeExternal(ObjectOutput out)throws IOException
41     {
42         out.writeUTF(name);
43         out.writeInt(age);
44         out.writeDouble(salary);
45     }
46     public String toString()
47     {
48         return "name=" + name + ",age=" + age + ",salary=" + salary;
49     }
50 }
View Code

Reference

[1]http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-5things1/
[2]Java核心技术(第7版) P617~637

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原文地址：https://www.cnblogs.com/xiazdong/p/3188808.html