Java序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口

2021-02-18 17:13 Tony、阅读(153) 评论(0) 编辑收藏举报

序列化和反序列化
什么时候需要用到序列化和反序列化呢?
实现序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?
实现序列化和反序列化如何不实现 Serializable 接口?
实现 Serializable 接口就算了，为什么还要显示指定 serialVersionUID 的值?
Java 序列化的其他特性
static 属性为什么不会被序列化?

最近公司的在做服务化，需要把所有 model 包里的类都实现 Serializable 接口，同时还要显示指定 serialVersionUID 的值。听到这个需求，我脑海里就突然出现了好几个问题，比如说:

序列化和反序列化是什么?
实现序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?
实现 Serializable 接口就算了，为什么还要显示指定 serialVersionUID 的值?
我要为 serialVersionUID 指定个什么值?

下面我们来一一解答这几个问题.

序列化和反序列化

序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化.
反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化.

什么时候需要用到序列化和反序列化呢?

当我们只在本地 JVM 里运行下 Java 实例，这个时候是不需要什么序列化和反序列化的，但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘，数据库中时，当我们需要与浏览器进行交互时，当我们需要实现 RPC 时，这个时候就需要序列化和反序列化了。

前两个需要用到序列化和反序列化的场景, 是不是让我们有一个很大的疑问? 我们在与浏览器交互时，还有将内存中的对象持久化到数据库中时，好像都没有去进行序列化和反序列化, 因为我们都没有实现 Serializable 接口，但一直正常运行。

下面先给出结论:

只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输，这个时候都需要序列化和反序列化.

理由:

服务器与浏览器交互时真的没有用到 Serializable 接口吗？JSON 格式实际上就是将一个对象转化为字符串，所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串，我们来看来 String 类型的源码:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /\*\* The value is used for character storage. \*/
    private final char value\[\];

    /\*\* Cache the hash code for the string \*/
    private int hash; // Default to 0

    /\*\* use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability \*/
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    ......
}

String 类型实现了 Serializable 接口，并显示指定 serialVersionUID 的值.

然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况， Mybatis 数据库映射文件里的 insert 代码:

<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
    INSERT INTO t\_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中，而是将对象中的属性持久化到数据库中，而这些属性都是实现了 Serializable 接口的基本属性.

为什么要实现 Serializable 接口?

对于JVM来说，要进行持久化的类必须要有一个标记，只有持有这个标记JVM才允许类创建的对象可以通过其IO系统转换为字节数据，从而实现持久化，而这个标记就是Serializable接口。而在反序列化的过程中则需要使用serialVersionUID来确定由那个类来加载这个对象，所以我们在实现Serializable接口的时候，一般还会要去尽量显示地定义serialVersionUID，确切的说应该是jvm会检查对象是否会有serialVersionUID这个属性，所以在使用ObjectOutputStream讲对象持久化到硬盘时，类需要实现Serializable

如何不实现 Serializable 接口?

思路很简单，将对象通过某种方式转换为可序列化（String 就可以）的对象，持久化或者网络传输的时候，使用转换后的对象即可。

public static void writeObj2(Object o) {
        try {
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("H:/javalianxi/manager/Test/o.txt"));
            String string = JSON.toJSONString(o);
            objectOutputStream.writeObject(string);
            objectOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

为什么还要指定serialVersionUID的值?

　　如果我们在序列化中没有显示地声明serialVersionUID，则序列化运行时将会根据该类的各个方面计算该类默认的serialVersionUID值。但是，Java官方强烈建议所有要序列化的类都显示地声明serialVersionUID字段，因为如果高度依赖于JVM默认生成serialVersionUID，可能会导致其与编译器的实现细节耦合，这样可能会导致在反序列化的过程中发生意外的InvalidClassException异常。因此，为了保证跨不同Java编译器实现的serialVersionUID值的一致，实现Serializable接口的必须显示地声明serialVersionUID字段。

　　如果不显示指定 serialVersionUID， JVM 在序列化时会根据属性自动生成一个 serialVersionUID，然后与属性一起序列化，再进行持久化或网络传输。

在反序列化时，JVM 会再根据属性自动生成一个新版 serialVersionUID，然后将这个新版 serialVersionUID 与序列化时生成的旧版 serialVersionUID 进行比较，如果相同则反序列化成功，否则报错.

如果显示指定了 serialVersionUID， JVM 在序列化和反序列化时仍然都会生成一个 serialVersionUID，但值为我们显示指定的值，这样在反序列化时新旧版本的 serialVersionUID 就一致了.

在实际开发中，不显示指定 serialVersionUID 的情况会导致什么问题？如果我们的类写完后不再修改，那当然不会有问题。

但这在实际开发中是不可能的，我们的类会不断迭代，一旦类被修改了，那旧对象反序列化就会报错。所以在实际开发中，我们都会显示指定一个 serialVersionUID，值是多少无所谓，只要不变就行.

写个实例测试下:

(1) User 类

不显示指定 serialVersionUID.

public class User implements Serializable {

    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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                " + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

(2) 测试类

先进行序列化，再进行反序列化.

public class SerializableTest {

    private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

    private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\\\111.txt")));
        return (User) ois.readObject();
    }


    public static void main(String\[\] args) throws Exception {
        User user = new User();
        user.setName("tyshawn");
        user.setAge(18);
        System.out.println("序列化前的结果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
    }
}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码，执行序列化代码，然后 User 类新增一个属性 sex

public class User implements Serializable {

    private String name;
    private Integer age;
    private String sex;

    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 String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                " + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\\'' +
                '}';
    }
}

再注释掉序列化代码执行反序列化代码，最后结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18} Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978

报错结果为序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致.

接下来我们在上面 User 类的基础上显示指定一个 serialVersionUID

private static final long serialVersionUID = 1L;

再执行上述步骤，测试结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18} 反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}

显示指定 serialVersionUID 后就解决了序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致的问题.

Java 序列化的其他特性

先说结论，被 transient 关键字修饰的属性不会被序列化， static 属性也不会被序列化.

我们来测试下这个结论:

(1) User 类

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private String name;
    private Integer age;
    private transient String sex;
    private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的样子";

    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 String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public static String getSignature() {
        return signature;
    }

    public static void setSignature(String signature) {
        User.signature = signature;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                " + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex +'\\'' +
                ", signature='" + signature + '\\'' +
                '}';
    }
}

(2) 测试类

public class SerializableTest {

    private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

    private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\\\111.txt")));
        return (User) ois.readObject();
    }


    public static void main(String\[\] args) throws Exception {
        User user = new User();
        user.setName("tyshawn");
        user.setAge(18);
        user.setSex("man");
        System.out.println("序列化前的结果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
    }
}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码，执行序列化代码，然后修改 User 类 signature = “我的眼里只有你”，再注释掉序列化代码执行反序列化代码，最后结果如下：

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的样子'} 反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}

static 属性为什么不会被序列化?

因为序列化是针对对象而言的，而 static 属性优先于对象存在，随着类的加载而加载，所以不会被序列化.

看到这个结论，是不是有人会问， serialVersionUID 也被 static 修饰，为什么 serialVersionUID 会被序列化？

其实 serialVersionUID 属性并没有被序列化， JVM 在序列化对象时会自动生成一个 serialVersionUID， 然后将我们显示指定的 serialVersionUID 属性值赋给自动生成的 serialVersionUID。

原文地址：https://tyshawnlee.blog.csdn.net/article/details/100097019

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Tony