笔记：I/O流-对象序列化
Java 语言支持一种称为对象序列化（Object Serialization）的非常通用的机制，可以将任何对象写入到流中，并在之后将其读回，首先需要支持对象序列化的类，必须继承与 Serializable 接口，该接口没有任何方法，只是对类起到标记的作用，然后使用 ObjectOutputStream 流来序列化对象，使用 ObjectInputStream 流来反序列化，示例代码如下：
- 对象类声明：
public class Employee implements Serializable {
private String name;
private String sex;
public Employee() {
}
public Employee(String name, String sex) {
this.name = name;
this.sex = sex;
}
// getter 和 setter 方法
}
public class Manager extends Employee {
private Employee secretary;
public Manager(){
}
public Manager(String name, String sex) {
super(name, sex);
}
// getter 和 setter 方法
}
- 创建对象实例：
Employee harry = new Employee("Harry Hacker", "男");
Manager boss = new Manager("Carl Cracker", "女");
boss.setSecretary(harry);
- 序列化到文件
ObjectOutputStream outputStream = null;
try {
outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("serializableApp.dat"));
outputStream.writeObject(boss);
} catch (FileNotFoundException ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
if (outputStream != null) {
outputStream.close();
}
}
- 从文件反序列化
ObjectInputStream inputStream = null;
try {
inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("serializableApp.dat"));
Manager serializableBoss = (Manager) inputStream.readObject();
System.out.println("manager name is " + serializableBoss.getName() + " sex is "
+ serializableBoss.getSex() + " secretary is "
+ serializableBoss.getSecretary().getName());
} catch (ClassNotFoundException ex) {
ex.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
if (inputStream != null) {
inputStream.close();
}
}
每个对象都用一个序列号保存的，对象序列化机制如下：
- 对于遇到的每一个对象引用都关联一个序列号
- 对于每一个对象，当第一次遇到时，保存器对象数据到流中
- 如果某个对象已经被保存过，那么只写出保存的序列号
- 对于流中的对象，在第一次遇到其序列号时，创建他，并使用流中数据来初始化他，然后记录这个顺序号和新对象之间的关联
- 当遇到对象引用另一个对象的序列号时，获取与这个序列号相关联的对象引用
某些数据域时不可以序列化的，例如，只对本地方法有意义的存储文件句柄或窗口句柄的整数值等，Java 拥有一种简单的机制来防止这种域被序列化，那就是将他们标记成 transient，如果被标记为不可序列化的类，也需要将其标记为 transient，瞬时域在对象序列化时总是被跳过，示例如下：
private transient Point2D.Double point;
- 修改默认的序列化机制
序列化机制单个的类提供了一种方式，去向默认的读写行为添加验证或任何其他想要的行为，可序列化类可以定义具体有如下签名的方法：
private void readObject(ObjectInputStream in)
throws IOException,ClassNotFoundException;
private void writeObject(ObjectOutputStream out)
throws IOException;
readObject 和 writeObject 方法只需要保存和加载本类的数据域，而不需要关注基类（超类）数据和任何其他类的信息，实现给方法的具体示例如下：
private void readObject(ObjectInputStream in)
throws IOException, ClassNotFoundException {
// 读取序列化字段数据
in.defaultReadObject();
// 其他数据校验或者序列化
}
private void writeObject(ObjectOutputStream out)
throws IOException{
// 写入序列化字段数据
out.defaultWriteObject();
// 其他数据校验或者序列化
｝
除了可以使用readObject 和 writeObject方法来保存和恢复对象数据外，类还可以定义他自己的机制，类需要实现 Externalizable 接口，该接口定义了两个方法：
public void readExternal(ObjectInput in)
throws IOException, ClassNotFoundException;
public void writeExternal(ObjectOutput out)
throws IOException ;
这些方法对包括超类数据在内的整个对象的存储和恢复负全责，而序列化机制在流中仅仅只是记录该对象所属的类，示例代码如下：
- 基类代码：
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
out.writeUTF(this.name);
out.writeUTF(this.sex);
}
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
this.name = in.readUTF();
this.sex = in.readUTF();
}
- 子类代码：
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
super.readExternal(in);
this.secretary = new Employee();
this.secretary.readExternal(in);
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
super.writeExternal(out);
this.secretary.writeExternal(out);
}
- 序列化单例和类型安全的枚举
在序列化和反序列化时，如果目标对象时唯一的，使用默认的序列化机制时不适用的，因为默认的序列化机制，即使构造器时私有的，序列化机制也可以创建新的对象，因此在进行==（比较）时将失败，为了解决整个问题需要定义一个名称为 readResolve的特殊方法，在对象被序列化之后就会调用他，返回一个对象，而该对象之后会称为 readObject 的返回值，示例代码如下：
public class Orientation implements Serializable {
public static final Orientation HORIZONTAL = new Orientation(1);
public static final Orientation VERTICAL = new Orientation(2);
private int value;
private Orientation(int value) {
this.value = value;
}
protected Object readResolve() throws ObjectStreamException {
if (value == 1) {
return HORIZONTAL;
}
if (value == 2) {
return VERTICAL;
}
return null;
}
}
- 版本管理
无论类的定义产生了什么样的变化，他的SHA指纹也会跟着变化，而我们知道对象流拒绝读入具有不同指纹的对象，但是，类可以表明他对其早期版本保持兼容，在类的所有较新的版本都必须把 serialVersionUID 常量定义与最初版本的指纹相同，如果一个类具有名为 serialVersionUID 的静态数据成员，就不需要在人工的计算其指纹，而只需直接使用整个值，示例如下：
public class Employee implements Serializable, Externalizable {
public static final long serialVersionUID = -2349238498234324L;
}
如果类只有方法产生了变化，那么在读入新对象数据时是不会有任何问题的，如果是数据域产生了变化，那么就可能会有问题，常见情况如下：
- 如果数据域之间名字匹配而类型不匹配，那么对象流不会进行类型转换，因此不兼容
- 如果流中的对象具有当前版本中所没有的数据域，那么对象流会忽视这些额外的数据
- 如果当前版本具有在流化对象中所没有的数据域，那么这些新增加的域将被设置成他们的默认值（对象是null、数字为 0，布尔类型为 false）
