serialVersionUID

serialVersionUID 适用于 Java 的序列化机制。

简单来说，Java 的序列化机制是通过判断类的 serialVersionUID 来验证版本一致性的。

在进行反序列化时，JVM 会把传来的字节流中的 serialVersionUID 与本地相应实体类的 serialVersionUID 进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常，即是 InvalidCastException。

具体的序列化过程是这样的：

序列化操作的时候，系统会把当前类的 serialVersionUID 写入到序列化文件中
当反序列化时，系统会去检测文件中的 serialVersionUID，判断它是否与当前类的 serialVersionUID 一致，如果一致就说明序列化类的版本与当前类版本是一样的，可以反序列化成功，否则失败。

serialVersionUID 有两种显示的生成方式：

默认的 1L，比如：private static final long serialVersionUID = 1L;
根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成一个 64 位的哈希字段，比如：private static final long serialVersionUID = -1906834504361626711L;

当一个类实现了 Serializable 接口，如果没有显式的定义 serialVersionUID，Eclipse 会提供相应的提醒，Intellij IDEA 不会提示。

面对这种情况，只需要在 Eclipse 中点击类中 warning 图标一下，Eclipse 就会自动给定两种生成的方式。如果不想定义，在 Eclipse 的设置中也可以把它关掉的，设置如下：

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/850498/202002/850498-20200221142242861-1831153734.png) Preferences -> Java -> Compiler -> Error/Warnings -> Potential programming problems

当实现 java.io.Serializable 接口的类没有显式地定义一个 serialVersionUID 变量时，Java 序列化机制会根据编译的 Class 自动生成一个 serialVersionUID 作序列化版本比较用，这种情况下，如果Class 文件（类名、方法名等）没有发生变化（增加空格，换行，增加注释等等），就算再编译多次，serialVersionUID 也不会变化的。

如果我们不希望通过编译来强制划分软件版本，即实现序列化接口的实体能够兼容先前版本，就需要显式地定义一个名为 serialVersionUID，类型为 long 的变量，不修改这个变量值的序列化实体都可以相互进行串行化和反串行化。

下面用代码说明一下 serialVersionUID 在应用中常见的几种情况。

序列化实体类

package com.sf.code.serial;

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 123456789L;
    public int id;
    public String name;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public String toString() {
        return "Person: " + id + " " + name;
    }
}

序列化功能

package com.sf.code.serial;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class SerialTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Person person = new Person(1234, "wang");
        System.out.println("Person Serial" + person);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("Person.txt");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
        oos.writeObject(person);
        oos.flush();
        oos.close();
    }
}

反序列化功能

package com.sf.code.serial;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

public class DeserialTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        Person person;

        FileInputStream fis = new FileInputStream("Person.txt");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
        person = (Person) ois.readObject();
        ois.close();
        System.out.println("Person Deserial" + person);
    }

}

情况一：假设Person类序列化之后，从A端传输到B端，然后在B端进行反序列化。在序列化Person和反序列化Person的时候，A端和B端都需要存在一个相同的类。如果两处的serialVersionUID不一致，会产生什么错误呢?
【答案】可以利用上面的代码做个试验来验证：
先执行测试类SerialTest，生成序列化文件，代表A端序列化后的文件，然后修改serialVersion值，再执行测试类DeserialTest，代表B端使用不同serialVersion的类去反序列化，结果报错:

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: com.sf.code.serial.Person; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1234567890, local class serialVersionUID = 123456789
    at java.io.ObjectStreamClass.initNonProxy(ObjectStreamClass.java:621)
    at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1623)
    at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1518)
    at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:1774)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1351)
    at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:371)
    at com.sf.code.serial.DeserialTest.main(DeserialTest.java:13)

情况二：假设两处serialVersionUID一致，如果A端增加一个字段，然后序列化，而B端不变，然后反序列化，会是什么情况呢?

package com.sf.code.serial;

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1234567890L;
    public int id;
    public String name;
    public int age;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    
    public Person(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String toString() {
        return "Person: " + id 
                + ",name:" + name 
                + ",age:" + age;
    }
}

public class SerialTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Person person = new Person(1234, "wang", 100);
        System.out.println("Person Serial" + person);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("Person.txt");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
        oos.writeObject(person);
        oos.flush();
        oos.close();
    }
}

Person DeserialPerson: 1234,name:wang

【答案】新增 public int age; 执行SerialTest，生成序列化文件，代表A端。删除 public int age，反序列化，代表B端，最后的结果为：执行序列化，反序列化正常，但是A端增加的字段丢失(被B端忽略)。

情况三：假设两处serialVersionUID一致，如果B端减少一个字段，A端不变，会是什么情况呢?

package com.sf.code.serial;

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1234567890L;
    public int id;
    //public String name;
    
    public int age;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        //this.name = name;
    }

    public String toString() {
        return "Person: " + id 
                //+ ",name:" + name 
                + ",age:" + age;
    }
}

Person DeserialPerson: 1234,age:0

【答案】序列化，反序列化正常，B端字段少于A端，A端多的字段值丢失(被B端忽略)。

情况四：假设两处serialVersionUID一致，如果B端增加一个字段，A端不变，会是什么情况呢?
验证过程如下：
先执行SerialTest，然后在实体类Person增加一个字段age，如下所示，再执行测试类DeserialTest.

package com.sf.code.serial;

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1234567890L;
    public int id;
    public String name;
    public int age;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    
    /*public Person(int id, String name, int age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }*/

    public String toString() {
        return "Person: " + id 
                + ",name:" + name 
                + ",age:" + age;
    }
}

结果：Person DeserialPerson: 1234,name:wang,age:0

说明序列化，反序列化正常，B端新增加的int字段被赋予了默认值0。

最后通过下面的图片，总结一下上面的几种情况。

静态变量序列化
情境：查看清单 2 的代码。

清单 2. 静态变量序列化问题代码
public class Test implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = 1L;

public static int staticVar = 5;

public static void main(String[] args) {
	try {
		//初始时staticVar为5
		ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(
				new FileOutputStream("result.obj"));
		out.writeObject(new Test());
		out.close();

		//序列化后修改为10
		Test.staticVar = 10;

		ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
				"result.obj"));
		Test t = (Test) oin.readObject();
		oin.close();
		
		//再读取，通过t.staticVar打印新的值
		System.out.println(t.staticVar);
		
	} catch (FileNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (ClassNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}

}
清单 2 中的 main 方法，将对象序列化后，修改静态变量的数值，再将序列化对象读取出来，然后通过读取出来的对象获得静态变量的数值并打印出来。依照清单 2，这个 System.out.println(t.staticVar) 语句输出的是 10 还是 5 呢？

最后的输出是 10，对于无法理解的读者认为，打印的 staticVar 是从读取的对象里获得的，应该是保存时的状态才对。之所以打印 10 的原因在于序列化时，并不保存静态变量，这其实比较容易理解，序列化保存的是对象的状态，静态变量属于类的状态，因此序列化并不保存静态变量。

父类的序列化与 Transient 关键字
情境：一个子类实现了 Serializable 接口，它的父类都没有实现 Serializable 接口，序列化该子类对象，然后反序列化后输出父类定义的某变量的数值，该变量数值与序列化时的数值不同。

解决：要想将父类对象也序列化，就需要让父类也实现Serializable 接口。如果父类不实现的话的，就需要有默认的无参的构造函数。在父类没有实现 Serializable 接口时，虚拟机是不会序列化父对象的，而一个 Java 对象的构造必须先有父对象，才有子对象，反序列化也不例外。所以反序列化时，为了构造父对象，只能调用父类的无参构造函数作为默认的父对象。因此当我们取父对象的变量值时，它的值是调用父类无参构造函数后的值。如果你考虑到这种序列化的情况，在父类无参构造函数中对变量进行初始化，否则的话，父类变量值都是默认声明的值，如 int 型的默认是 0，string 型的默认是 null。

Transient 关键字的作用是控制变量的序列化，在变量声明前加上该关键字，可以阻止该变量被序列化到文件中，在被反序列化后，transient 变量的值被设为初始值，如 int 型的是 0，对象型的是 null。

特性使用案例

我们熟悉使用 Transient 关键字可以使得字段不被序列化，那么还有别的方法吗？根据父类对象序列化的规则，我们可以将不需要被序列化的字段抽取出来放到父类中，子类实现 Serializable 接口，父类不实现，根据父类序列化规则，父类的字段数据将不被序列化，形成类图如图 2 所示。

图 2. 案例程序类图
图 2. 案例程序类图

上图中可以看出，attr1、attr2、attr3、attr5 都不会被序列化，放在父类中的好处在于当有另外一个 Child 类时，attr1、attr2、attr3 依然不会被序列化，不用重复抒写 transient，代码简洁。

static final 修饰的serialVersionUID如何被写入到序列化文件中的，看下面的源码：
序列化写入时的ObjectStreamClass.java中，

void writeNonProxy(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        out.writeUTF(name);
        out.writeLong(getSerialVersionUID());

        byte flags = 0;
        ...

    public long getSerialVersionUID() {
        // REMIND: synchronize instead of relying on volatile?
        if (suid == null) {
            suid = AccessController.doPrivileged(
                new PrivilegedAction<Long>() {
                    public Long run() {
                        return computeDefaultSUID(cl);
                    }
                }
            );
        }
        return suid.longValue();
    }

posted @ 2020-02-21 14:29 和风细羽阅读(239) 评论(0) 编辑收藏举报

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