java序列化导致的问题

问题描述

最近在做一个需求的迭代过程中，遇到了一个tair（公司的一款缓存中间件，类似Redis）反序列化失败的问题，也就是把tair里缓存的值转换成对象的时候报错了。看了一下代码里tair的使用，put的时候value是对象本身，get的时候是把tair获取到的对象进行类型强制转换，类似这种：

Person person = new Person();
person.setWorkNo("123");
person.setName("张三");
tairManager.put(key, person);
//省略其他代码...
Person person2 = (Person)tairManager.get(key);

此次迭代由于业务需要，Person类需要增加一个字段，譬如年龄age。这个时候就出问题了，tair里缓存的值取出来转换成对象的时候报错，大概的意思是类型转换失败。这就很奇怪了，以前一直没问题，为什么加个字段就有问题。

原因是什么？

看了下那个类，实现了序列化接口，但没实现serialVersionUID。导致在强制类型转换过程中，一旦类出现修改，旧对象字节流反序列化过程中容易出错。这里就涉及serialVersionUID的用法了。

serialVersionUID定义和用法

Java的序列化机制是通过在运行时判断类的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。

当实现java.io.Serializable接口的实体（类）没有显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量时，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，只有同一次编译生成的class才会生成相同的serialVersionUID 。

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，未作更改的类，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序列化和反序列化。

我们应该总是显式指定一个版本号，这样做的话我们不仅可以增强对序列化版本的控制，而且也提高了代码的可移植性。因为不同的JVM有可能使用不同的策略来计算这个版本号，那样的话同一个类在不同的JVM下也会认为是不同的版本。

如何维护serialVersionUID

只修改了类的方法，无需改变serialVersionUID

只修改了类的static变量和使用transient 修饰的实例变量，无需改变serialVersionUID

如果修改了实例变量的类型，例如一个变量原来是int改成了String，则反序列化会失败，需要修改serialVersionUID；如果删除了类的一些实例变量，可以兼容无需修改；如果给类增加了一些实例变量，可以兼容无需修改，只是反序列化后这些多出来的变量的值都是默认值。

原因验证

接下来我们用一个简单的demo来验证一下上面的说法

case1：

定义一个类，实现序列化接口，但不实现serialVersionUID。先进行对象序列化，然后在类中增加一个字段，再进行反序列化。

@Data
 public class Person implements Serializable {
     private String workNo;
     private String name;
 }

对象序列化：

public static void main(String[] args) throws Exception {
     Person person = new Person();
     person.setWorkNo("123");
     person.setName("张三");
     String file = "test.txt";
 
     ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
     out.writeObject(person);
     out.close();
     System.out.println(person + "序列化成功");
}

修改类，增加一个字段：

@Data
 public class Person implements Serializable {
     private String workNo;
     private String name;
     private Integer age;
 }

反序列化：

public static void main(String[] args) throws Exception {
     String file = "test.txt";
     ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
     Person p2 =(Person)in.readObject();
     in.close();
     System.out.println(p2 + "反序列化成功");
}

运行报错：

说明serialVersionUID不匹配，无法进行反序列化。

case2：

同样的类，实现序列化接口以及serialVersionUID，先进行对象序列化，然后在类中增加一个字段，再进行反序列化。

@Data
 public class Person implements Serializable {
     private static final long serialVersionUID = -6302395481117489701L;
     private String workNo;
     private String name;
}

对象序列化：

public static void main(String[] args) throws Exception {
     Person person = new Person();
     person.setWorkNo("123");
     person.setName("张三");
     String file = "test.txt";
 
     ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
     out.writeObject(person);
     out.close();
     System.out.println(person + "序列化成功");
 }

修改类，增加一个字段：

@Data
 public class Person implements Serializable {
     private static final long serialVersionUID = -6302395481117489701L;
     private String workNo;
     private String name;
     private Integer age;
 }

反序列化：

public static void main(String[] args) throws Exception {
     String file = "test.txt";
     ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
     Person p2 =(Person)in.readObject();
     in.close();
     System.out.println(p2 + "反序列化成功");
 }

运行结果：

Person(workNo=123, name=张三, age=null)反序列化成功

证明了上面的说法，同时也说明了serialVersionUID的重要性。

如何规避？

回顾最初问题产生的原因，发现有2点不太规范：

1. 缓存没有设置缓存时间，这样会导致缓存里的数据永远不会过期，缓存越来越大，最终导致缓存不够用需要扩容，带来成本提升。

2. 序列化和反序列化的方式，直接对原始对象进行put和get。tair对put的对象要求实现序列化接口，但没有检查是否实现了serialVersionUID，这就带来了强制类型转换失败的隐患。不知道tair能否加个功能，检查一下缓存对象的类是否实现了serialVersionUID？另外对于使用者而言，除了直接缓存原始对象外，还可以改成缓存对象的json串，在反序列化时把json串解析成需要的对象。

最后分享一个快速生成serialVersionUID的教程：

https://blog.csdn.net/BruceLiu_code/article/details/123478872

posted @ 2022-06-20 21:09 黑木爷阅读(315) 评论(0) 编辑收藏举报

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