深入理解java对象序列化.ppt

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1、深入理解Java对象 序列化,关于Java序列化的文章早已是汗牛充栋了，本文是对我个人过往学习，理解及应用Java序列化的一个总结。此文内容涉及Java序列化的基本原理，以及多种方法对序列化形式进行定制。在撰写本文时，既参考了Thinking in Java,Effective Java，JavaWorld，developerWorks中的相关文章和其它网络资料，也加入了自己的实践经验与理解，文、码并茂，希望对大家有所帮助。(持续更新中，2012.02.13最后更新)1.什么是Java对象序列化Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象，但一般情况下，只有当JVM处于运行时，这些对象

2、才可能存在，即，这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期更长。但在现实应用中，就可能要求在JVM停止运行之后能够保存,(持久化)指定的对象，并在将来重新读取被保存的对象。Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能。使用Java对象序列化，在保存对象时，会把其状态保存为一组字节，在未来，再将这些字节组装成对象。必须注意地是，对象序列化保存的是对象的状态，即它的成员变量。由此可知，对象序列化不会关注类中的静态变量。除了在持久化对象时会用到对象序列化之外，当使用RMI(远程方法调用)，或在网络中传递对象时，都会用到对象序列化。Java序列化API为处理对象序列化提供了一个标准机制，该API简单易用，

3、在本文的后续章节中将会陆续讲到。2.简单示例在Java中，只要一个类实现了java.io.Serializable接口，那么它就可以被序列化。此处将创建一个可序列化的类Person，本文中的所有示例将围绕着该类或其修改版。Gen,der类，是一个枚举类型，表示性别public enum Gender MALE,FEMALE 如果熟悉Java枚举类型的话，应该知道每个枚举类型都会默认继承类java.lang.Enum，而该类实现了Serializable接口，所以枚举类型对象都是默认可以被序列化的。Person类，实现了Serializable接口，它包含三个字段：name，String类型;a

4、ge，Integer类型;gender，Gender类型。另外，还重写该类的toString()方法，以方便打印Person实例中的内容。public class Person implements Serializable private String name=null;private Integer age=null;,private Gender gender=null;public Person()System.out.println(none-arg constructor);public Person(String name,Integer age,Gender gender)S

5、ystem.out.println(arg constructor);this.name=name;this.age=age;this.gender=gender;public String getName()return name;public void setName(String name)this.name=name;public Integer getAge(),return age;public void setAge(Integer age)this.age=age;public Gender getGender()return gender;public void setGen

6、der(Gender gender)this.gender=gender;Override public String toString()return+name+,+age+,+gender+;SimpleSerial，是一个简单的序列化程序，它先将一个Person对象保存到文件person.out中，然后再从该文件中读出被存储的Person对象，并打印该对象。public cl,ass SimpleSerial public static void main(String args)throws Exception File file=new File(person.out);Object

7、OutputStream oout=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file);Person person=new Person(John,101,Gender.MALE);oout.writeObject(person);oout.close();ObjectInputStream oin=new ObjectInputStream(new FileInputStream(file);Object ne,wPerson=oin.readObject();/没有强制转换到Person类型 oin.close();System.out.pr

8、intln(newPerson);上述程序的输出的结果为：arg constructor John,31,MALE此时必须注意的是，当重新读取被保存的Person对象时，并没有调用Person的任何构造器，看起来就像是直接使用字节将Person对象还原出来的。当Person对象被保存到person.out文件中之后，我们可以在其它地方去读取该文件以还原对象，但必须确保该读取程序的CLASSPATH中包含有Person.class(哪怕在读取Person对象时并没有显示地使用Person类，如上例所示)，否则会抛出ClassNotFoundExcepti,on。3.Serializable的作用

9、为什么一个类实现了Serializable接口，它就可以被序列化呢？在上节的示例中，使用ObjectOutputStream来持久化对象，在该类中有如下代码：private void writeObject0(Object obj,boolean unshared)throws IOException.if(obj instanceof String)writeString(String)obj,unshared);else if(cl.isArray()writeArray(obj,desc,unshared);else if(obj instanceof Enum)writeEnum(En

10、um)obj,desc,unshared);else if(obj instanceof Serializable)writeOrdinaryObject(obj,desc,unshared);else if(extendedDebugInfo)throw new NotSerializableException(cl.getName()+n+debugInfoStack.toString();else throw new NotSerializableException(cl.getName();.从上述代码可知，如果被写对象的类型是String，或数组，或Enum，或Serializabl

11、e，那么就可以对该对象进行序列化，否则将抛出NotSeria,lizableException。4.默认序列化机制如果仅仅只是让某个类实现Serializable接口，而没有其它任何处理的话，则就是使用默认序列化机制。使用默认机制，在序列化对象时，不仅会序列化当前对象本身，还会对该对象引用的其它对象也进行序列化，同样地，这些其它对象引用的另外对象也将被序列化，以此类推。所以，如果一个对象包含的成员变量是容器类对象，而这些容器所含有的元素也是容器类对象，那么这个序列化的过程就会较复杂，开销也较大。5.影响序列化在现实应用中，有些时候不能使用默认序列化机制。比如，希望在序列化过程中忽略掉敏感数据，

12、或者简化序列化过程。下面将介绍若干影响序列化的方法。5.1 transient关键字当某个字段被声明为transient后，默认序列化机制就会忽略该字段。此处将Perso,n类中的age字段声明为transient，如下所示，public class Person implements Serializable.transient private Integer age=null;.再执行SimpleSerial应用程序，会有如下输出：arg constructor John,null,MALE可见，age字段未被序列化。5.2 writeObject()方法与readObject()方法对于

13、上述已被声明为transitive的字段age，除了将transitive关键字去掉之外，是否还有其它方法能使它再次可被序列化？方法之一就是在Person类中添加两个方法：writeObject()与readObject()，如下所示：publi,c class Person implements Serializable.transient private Integer age=null;.private void writeObject(ObjectOutputStream out)throws IOException out.defaultWriteObject();out.write

14、Int(age);private void readObject(ObjectInputStream in)throws IOException,ClassNotFoundException in.defaultReadObject();age=in.readInt();在writeObject()方法中会先调用Obj,ectOutputStream中的defaultWriteObject()方法，该方法会执行默认的序列化机制，如5.1节所述，此时会忽略掉age字段。然后再调用writeInt()方法显示地将age字段写入到ObjectOutputStream中。readObject()的作用

15、则是针对对象的读取，其原理与writeObject()方法相同。再次执行SimpleSerial应用程序，则又会有如下输出：arg constructor John,31,MALE必须注意地是，writeObject()与readObject()都是private方法，那么它们是如何被调用的呢？毫无疑问，是使用反射。详情可以看看ObjectOutputStream中的writeSerialData方法，以及ObjectInputStrea,m中的readSerialData方法。5.3 Externalizable接口无论是使用transient关键字，还是使用writeObject()和re

16、adObject()方法，其实都是基于Serializable接口的序列化。JDK中提供了另一个序列化接口-Externalizable，使用该接口之后，之前基于Serializable接口的序列化机制就将失效。此时将Person类作如下修改，public class Person implements Externalizable private String name=null;transient private Integer age=null;private Gender gender=null;public Person(),System.out.println(none-arg c

17、onstructor);public Person(String name,Integer age,Gender gender)System.out.println(arg constructor);this.name=name;this.age=age;this.gender=gender;private void writeObject(ObjectOutputStream out)throws IOException out.defaultWriteObject();out.writeInt(age);private void readObject(ObjectInputStream i

18、n)thro,ws IOException,ClassNotFoundException in.defaultReadObject();age=in.readInt();Override public void writeExternal(ObjectOutput out)throws IOException Override public void readExternal(ObjectInput in)throws IOException,ClassNotFoundException.此时再执行SimpleSerial程序之后会得到如下结果：arg constructor none-arg

19、 constructor null,null,null从该结果，一方面，可以,看出Person对象中任何一个字段都没有被序列化。另一方面，如果细心的话，还可以发现这此次序列化过程调用了Person类的无参构造器。Externalizable继承于Serializable，当使用该接口时，序列化的细节需要由程序员去完成。如上所示的代码，由于writeExternal()与readExternal()方法未作任何处理，那么该序列化行为将不会保存/读取任何一个字段。这也就是为什么输出结果中所有字段的值均为空。另外，使用Externalizable进行序列化时，当读取对象时，会调用被序列化类的无参构造

20、器去创建一个新的对象，然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。这就是为什么在此次序列化过程中Person类的无参构造器会被调用。由于这个原因，实现Externalizable接口的类必须要提供一个无,(arg constructor);this.name=name;this.age=age;this.gender=gender;private void writeObject(ObjectOutputStream out)throws IOException out.defaultWriteObject();out.writeInt(age);private void readObje

21、ct(ObjectInputStream in)throws IOException,ClassNotFoundException in.defaultReadObject();age=in.readInt();Override public void writeExternal,(ObjectOutput out)throws IOException out.writeObject(name);out.writeInt(age);Override public void readExternal(ObjectInput in)throws IOException,ClassNotFoundE

22、xception name=(String)in.readObject();age=in.readInt();.执行SimpleSerial之后会有如下结果：arg constructor none-arg constructor John,31,null5.4 readResolve()方法当我们使用Singleton模式时，应该是期望某个,类的实例应该是唯一的，但如果该类是可序列化的，那么情况可能略有不同。此时对第2节使用的Person类进行修改，使其实现Singleton模式，如下所示：public class Person implements Serializable private

23、 static class InstanceHolder private static final Person instatnce=new Person(John,31,Gender.MALE);public static Person getInstance()return InstanceHolder.instatnce;private String name=null;private Integer age=null;,private Gender gender=null;private Person()System.out.println(none-arg constructor);

24、private Person(String name,Integer age,Gender gender)System.out.println(arg constructor);this.name=name;this.age=age;this.gender=gender;.同时要修改SimpleSerial应用，使得能够保存/获取上述单例对象，并进行对象相等性比较，如下代码所示：public class SimpleSerial public static void main(St,ring args)throws Exception File file=new File(person.out

25、);ObjectOutputStream oout=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file);oout.writeObject(Person.getInstance();/保存单例对象 oout.close();ObjectInputStream oin=new ObjectInputStream(new FileInputStream(file);Object newPerson=oin.readObject();oin.close();System.out.println(newPerson);Sys,tem.out.println

26、(Person.getInstance()=newPerson);/将获取的对象与Person类中的单例对象进行相等性比较 执行上述应用程序后会得到如下结果：arg constructor John,31,MALE false值得注意的是，从文件person.out中获取的Person对象与Person类中的单例对象并不相等。为了能在序列化过程仍能保持单例的特性，可以在Person类中添加一个readResolve()方法，在该方法中直接返回Person的单例对象，如下所示：public class Person implements Serializable private static c

27、lass InstanceHolder private,ln(arg constructor);this.name=name;this.age=age;this.gender=gender;private Object readResolve()throws ObjectStreamException return InstanceHolder.instatnce;.再次执行本节的SimpleSerial应用后将如下输出：arg constructor John,31,MALE true无论是实现Serializable接口，或是Externalizable接口，当从I/O流中读取对象时，readResolve()方法都会被调用到。实际上就是用readResolve()中返回的对象直接替换在反序列化过程中创建的对象,。相关阅读：http:/Java培训 相关阅读：http:/java难学吗？揭秘成为java牛人的十,