Java序列化研究--基本概念

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在网络上传送。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。

一． JDK类库中的序列化API
　　java.io.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。
　　java.io.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。

做一下例子来讲述,用logInfo对象实现序列化接口

import java.util.Date;

public class LoggingInfo implements java.io.Serializable 
{ 
    private Date loggingDate = new Date(); 
    private String uid; 
    private  String pwd; 
    
    LoggingInfo(String user, String password) 
    { 
        uid = user; 
        pwd = password; 
    } 
    public String toString() 
    { 
        String password=null; 
        if(pwd == null) 
        { 
        password = "not set"; 
        } 
        else 
        { 
            password = pwd; 
        } 
        return "logon info:  " + "user: " + uid +  " logging date : " + loggingDate.toString() + 
            " password: " + password; 
    } 
}

调用这个类时对其进行序列化与反序列化操作

public class testLog {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        LoggingInfo logInfo = new LoggingInfo("MIKE", "美女"); 
        System.out.println(logInfo.toString()); 
        try 
        { 
            ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("logInfo.out"));
            o.writeObject(logInfo); 
            o.close(); 
        } 
        catch(Exception e) {}
        //To read the object back, we can write 
        try 
        { 
            ObjectInputStream in =new ObjectInputStream(new FileInputStream("logInfo.out")); 
            LoggingInfo logInfo1 = (LoggingInfo)in.readObject(); 
            System.out.println(logInfo1.toString()); 
        } 
        catch(Exception e) {//deal with exception}
    }
}
}

执行后，输出结果

logon info:  user: MIKE logging date : Thu Jan 10 23:03:14 CST 2013 password: 美女
logon info:  user: MIKE logging date : Thu Jan 10 23:03:14 CST 2013 password: 美女

同时，磁盘上形成文件logInfo.out。

　　二．实现Serializable接口

　　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。　　

　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Customer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，将节省空间和时间，提高序列化的性能。

　　三．实现Externalizable接口

　　Externalizable接口继承自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。

　　四．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。为了提高哦啊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。