Serializable接口的作用

1、Serializable 简介

Serializable 接口是 Java 中的一个标记接口（marker interface），它没有定义任何方法，仅用于标识一个类的对象可以被序列化。

序列化的概念：

序列化是指将对象的状态转换为字节流的过程，以便将其保存到文件、数据库或通过网络传输。
反序列化则是将字节流重新转换为对象的过程。

Serializable 的作用：

当一个类实现了 Serializable 接口时，表示该类的对象可以被序列化。
JVM 会根据这个接口的存在与否，决定是否允许对该类的对象进行序列化操作。

public interface Serializable { }

2、默认序列化行为：
如果类实现了 Serializable 接口，JVM 会按照默认规则序列化该类的所有非静态、非 transient 字段。

静态字段属于类本身，不会被序列化。
使用 transient 关键字修饰的字段会被忽略，不会参与序列化。

3、serialVersionUID 的作用

serialVersionUID 是与 Serializable 接口密切相关的一个字段。它是一个 long 类型的值，用于标识类的版本号。在反序列化过程中，JVM 会检查类的 serialVersionUID 是否与字节流中的版本号一致：如果一致，则允许反序列化。如果不一致，则抛出 InvalidClassException 异常。默认情况下，如果开发者没有显式声明 serialVersionUID，JVM 会根据类的结构生成一个默认的 serialVersionUID 值（通常是基于类名、接口、方法和字段等信息计算出的 64 位哈希值）。

默认值 vs 显式值
3.1、默认值 (64 位哈希):
如果未显式定义 serialVersionUID，Java 会根据类的元数据（如类名、方法签名、字段等）自动生成一个唯一的哈希值。
这个值是动态生成的，当类的结构发生变化时（例如添加或删除字段、修改方法签名等），生成的 serialVersionUID 可能会发生变化。从而引发 InvalidClassException 异常。
3.2、显式值 (通常为 1L):
开发者可以手动指定 serialVersionUID 的值，最常见的做法是将其设置为 1L。手动指定后，无论类的结构如何变化，serialVersionUID 都保持不变，除非开发者主动修改该值。序列化和反序列化仍然可以正常工作。

4、使用场景

文件存储：将对象状态保存到文件中，以便后续恢复。
网络传输：将对象通过网络发送到远程系统。
缓存：将对象序列化后存储在内存或磁盘中，以提高性能。

5、注意事项

未实现 Serializable 的后果：如果尝试对未实现 Serializable 接口的类的对象进行序列化，会抛出 NotSerializableException 异常。

父类字段的序列化：如果父类没有实现 Serializable 接口，那么父类的字段不会被序列化。如果父类实现了 Serializable，则其所有非静态、非 transient 字段也会被序列化。

构造器调用：反序列化时不会调用类的构造器，而是直接创建对象实例并恢复字段值。

6、Serializable 序列化测试

3.1、新建序列化测试类

/**
 * @Author dw
 * @ClassName SerializableTest
 * @Description
 * @Date 2023/1/2 15:08
 * @Version 1.0
 */
public class SerializableTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化
        User user = new User();
        user.setName("王二");
        user.setAge(18);
        System.out.println(user);

        // 把对象写到文件中
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt"))){
            oos.writeObject(user);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 从文件中读出对象
        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("user.txt")))){
            User userRead = (User) ois.readObject();
            System.out.println(userRead);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static class User {
        private String name;

        private Integer age;

        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;
        }
    }
}

由于 User没有实现 Serializable 接口，所以系统会报错。运行后报错如下：

顺着堆栈信息，我们来看一下 ObjectOutputStream 的 writeObject0 () 方法。其部分源码如下：

这段代码的意思是，ObjectOutPutStream 在序列化的时候，会判断对象的类型，如果不是字符串、数组、枚举、Serializable 的实例，会抛出 NotSerializableException。但是，如果 SClass 实现了 Serializable 接口的话，就可以被序列化和反序列化了。

3.2、修改User类实现Serialiable接口。

 public static class User implements Serializable{
        private static final long serialVersionUID = -9085952353374185653L;
        private String name;

        private Integer age;

        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;
        }
    }

再次测试，序列化成功。

3.3、反序列化测试：修改User类中的序列化id，测试能否序列化成功

public static class User implements Serializable{
        private static final long serialVersionUID = -9085952353374185654L;
          ...
}

提示如下错误：

com.dw.study.test.SerializableTest$User@5f184fc6
java.io.InvalidClassException: com.dw.study.test.SerializableTest$User; 
local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = -9085952353374185654, local class serialVersionUID = -9085952353374185655
    at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:699)
    at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1885)
    at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1751)
    at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2042)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1573)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:431)
    at com.dw.study.test.SerializableTest.main(SerializableTest.java:31)

serialVersionUID 被称为序列化 ID，它是决定 Java 对象能否反序列化成功的重要因子。在反序列化时，Java 虚拟机会把字节流中的 serialVersionUID 与被序列化类中的 serialVersionUID 进行比较，如果相同则可以进行反序列化，否则就会抛出序列化版本不一致的异常。

3.4、反序列化测试序列化前后的对象名称不一致。

// 序列化前的对象名称
 public static class User implements Serializable{}

// 序列化后的对象名称
 public static class MyUser implements Serializable{}

反序列化结果：

提示User类未找到。

7、思考？在我们的springBoot项目中，类没有实现Serializable接口为啥也可以在网络上传输？

在 Spring Boot 项目中，即使类没有实现 Serializable 接口，对象也可以在网络上传输，这是因为 Spring 框架使用了不同的机制来处理对象的传输，而不完全依赖于 Java 原生的序列化机制。以下是具体原因和相关机制：

Spring Boot 是基于 HTTP 协议构建的框架，对象在网络中的传输通常是通过 HTTP 请求和响应完成的。在这个过程中，Spring 使用的是JSON 或 XML 等格式来序列化和反序列化对象，而不是 Java 原生的二进制序列化。
JSON 序列化：

Spring 默认使用 Jackson（或其他类似的库）将 Java 对象转换为 JSON 格式。在 Spring MVC 中，对象的序列化和反序列化是通过 HttpMessageConverter 实现的。
这种方式不需要类实现 Serializable 接口，因为 Jackson 只需要访问对象的字段或 getter 方法即可完成序列化。

XML 序列化：

如果使用 XML 格式，Spring 可能会借助其他库（如 JAXB）将对象转换为 XML。
同样，这种方式也不需要类实现 Serializable 接口。

远程调用（如 RESTful API）
在 Spring Boot 中，远程调用通常通过 RESTful API 实现，而不是传统的 RMI（Remote Method Invocation）。RESTful API 使用 HTTP 协议传输数据，因此对象的序列化和反序列化依赖于 JSON 或 XML，而不是 Java 原生的序列化机制。

7.2、Java 原生序列化的场景

尽管 Spring Boot 不依赖于 Serializable 接口进行网络传输，但在以下场景中，仍然需要类实现 Serializable：
Session 共享：
如果使用分布式 Session（如 Redis 存储 Session），对象可能需要被序列化为二进制形式存储。
消息队列：
在某些消息队列（如 ActiveMQ）中，如果使用 Java 原生序列化机制传递对象，则需要类实现 Serializable。
RMI （Remote Method Invocation）等远程调用：
如果使用 RMI 或 Hessian 等技术进行远程调用，对象需要实现 Serializable。

posted @ 2023-01-02 16:13 邓维-java 阅读(5151) 评论(0) 收藏举报

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