Java 序列化

Java 序列化是一种将对象转换为字节流的过程，以便可以将对象保存到磁盘上，将其传输到网络上，或者将其存储在内存中，以后再进行反序列化，将字节流重新转换为对象。

序列化在 Java 中是通过 java.io.Serializable 接口来实现的，该接口没有任何方法，只是一个标记接口，用于标识类可以被序列化。

当你序列化对象时，你把它包装成一个特殊文件，可以保存、传输或存储。反序列化则是打开这个文件，读取序列化的数据，然后将其还原为对象，以便在程序中使用。

序列化是一种用于保存、传输和还原对象的方法，它使得对象可以在不同的计算机之间移动和共享，这对于分布式系统、数据存储和跨平台通信非常有用。

以下是 Java 序列化的基本概念和用法：

实现 Serializable 接口： 要使一个类可序列化，需要让该类实现 java.io.Serializable 接口，这告诉 Java 编译器这个类可以被序列化，例如：

实例代码

import java.io.Serializable;

public class MyClass implements Serializable {
    // 类的成员和方法
}

序列化对象： 使用 ObjectOutputStream 类来将对象序列化为字节流，以下是一个简单的实例：

实例代码

MyClass obj = new MyClass();
try {
    FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("object.ser");
    ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
    out.writeObject(obj);
    out.close();
    fileOut.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

上述代码将一个名为 "object.ser" 的文件中的 obj 对象序列化。

反序列化对象： 使用 ObjectInputStream 类来从字节流中反序列化对象，以下是一个简单的实例：

实例代码

MyClass obj = null;
try {
    FileInputStream fileIn = new FileInputStream("object.ser");
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
    obj = (MyClass) in.readObject();
    in.close();
    fileIn.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

上述代码从 "object.ser" 文件中读取字节流并将其反序列化为一个 MyClass 对象。

类 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 是高层次的数据流，它们包含反序列化和序列化对象的方法。

ObjectOutputStream 类包含很多写方法来写各种数据类型，但是一个特别的方法例外：

public final void writeObject(Object x) throws IOException

上面的方法序列化一个对象，并将它发送到输出流。相似的 ObjectInputStream 类包含如下反序列化一个对象的方法：

public final Object readObject() throws IOException, ClassNotFoundException

该方法从流中取出下一个对象，并将对象反序列化。它的返回值为Object，因此，你需要将它转换成合适的数据类型。

为了演示序列化在 Java 中是怎样工作的，我将使用之前教程中提到的 Employee 类，假设我们定义了如下的 Employee 类，该类实现了Serializable 接口。

Employee.java 文件代码：

public class Employee implements java.io.Serializable { public String name; public String address; public transient int SSN; public int number; public void mailCheck() { System.out.println("Mailing a check to " + name + " " + address); } }

请注意，一个类的对象要想序列化成功，必须满足两个条件：

该类必须实现 java.io.Serializable 接口。

该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不是可序列化的，则该属性必须注明是短暂的。

如果你想知道一个 Java 标准类是否是可序列化的，请查看该类的文档。检验一个类的实例是否能序列化十分简单， 只需要查看该类有没有实现 java.io.Serializable接口。

序列化对象

ObjectOutputStream 类用来序列化一个对象，如下的 SerializeDemo 例子实例化了一个 Employee 对象，并将该对象序列化到一个文件中。

该程序执行后，就创建了一个名为 employee.ser 文件。该程序没有任何输出，但是你可以通过代码研读来理解程序的作用。

注意： 当序列化一个对象到文件时， 按照 Java 的标准约定是给文件一个 .ser 扩展名。

SerializeDemo.java 文件代码：

import java.io.*; public class SerializeDemo { public static void main(String [] args) { Employee e = new Employee(); e.name = "Reyan Ali"; e.address = "Phokka Kuan, Ambehta Peer"; e.SSN = 11122333; e.number = 101; try { FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("/tmp/employee.ser"); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut); out.writeObject(e); out.close(); fileOut.close(); System.out.printf("Serialized data is saved in /tmp/employee.ser"); }catch(IOException i) { i.printStackTrace(); } } }

反序列化对象

下面的 DeserializeDemo 程序实例了反序列化，/tmp/employee.ser 存储了 Employee 对象。

DeserializeDemo.java 文件代码：

import java.io.*; public class DeserializeDemo { public static void main(String [] args) { Employee e = null; try { FileInputStream fileIn = new FileInputStream("/tmp/employee.ser"); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn); e = (Employee) in.readObject(); in.close(); fileIn.close(); }catch(IOException i) { i.printStackTrace(); return; }catch(ClassNotFoundException c) { System.out.println("Employee class not found"); c.printStackTrace(); return; } System.out.println("Deserialized Employee..."); System.out.println("Name: " + e.name); System.out.println("Address: " + e.address); System.out.println("SSN: " + e.SSN); System.out.println("Number: " + e.number); } }

以上程序编译运行结果如下所示：

Deserialized Employee...
Name: Reyan Ali
Address:Phokka Kuan, Ambehta Peer
SSN: 0
Number:101

这里要注意以下要点：

readObject() 方法中的 try/catch代码块尝试捕获 ClassNotFoundException 异常。对于 JVM 可以反序列化对象，它必须是能够找到字节码的类。如果JVM在反序列化对象的过程中找不到该类，则抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

注意，readObject() 方法的返回值被转化成 Employee 引用。

当对象被序列化时，属性 SSN 的值为 111222333，但是因为该属性是短暂的，该值没有被发送到输出流。所以反序列化后 Employee 对象的 SSN 属性为 0。