Java序列化的几种方式
本文着重解说一下Java序列化的相关内容。
假设对Java序列化感兴趣的同学能够研究一下。
一.Java序列化的作用
有的时候我们想要把一个Java对象变成字节流的形式传出去,有的时候我们想要从一个字节流中恢复一个Java对象。比如。有的时候我们想要
把一个Java对象写入到硬盘或者传输到网路上面的其他计算机,这时我们就须要自己去通过java把对应的对象写成转换成字节流。对于这样的通用
的操作。我们为什么不使用统一的格式呢?没错,这里就出现了java的序列化的概念。在Java的OutputStream类以下的子类ObjectOutput-
Stream类就有相应的WriteObject(Object object) 当中要求相应的object实现了java的序列化的接口。
为了更好的理解java序列化的应用。我举两个自己在开发项目中遇到的样例:
1)在使用tomcat开发JavaEE相关项目的时候。我们关闭tomcat后,对应的session中的对象就存储在了硬盘上,假设我们想要在tomcat重新启动的
时候可以从tomcat上面读取相应session中的内容,那么保存在session中的内容就必须实现相关的序列化操作。
2)假设我们使用的java对象要在分布式中使用或者在rmi远程调用的网络中使用的话,那么相关的对象必须实现java序列化接口。
亲爱的小伙伴。大概你已经了解了java序列化相关的作用。接下来们来看看怎样实现java的序列化吧。
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二.实现java对象的序列化和反序列化。
Java对象的序列化有两种方式。
a.是对应的对象实现了序列化接口Serializable,这个使用的比較多。对于序列化接口Serializable接口是一个空的接口,它的主要作用就是
标识这个对象时可序列化的,jre对象在传输对象的时候会进行相关的封装。这里就不做过多的介绍了。
以下是一个实现序列化接口的Java序列化的样例:很easy
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package com.shop.domain; import java.util.Date; public class Article implements java.io.Serializable
{ private static final long serialVersionUID
= 1L; private Integer
id; private String
title; //文章标题 private String
content; //
文章内容 private String
faceIcon; //表情图标 private Date
postTime; //文章发表的时间 private String
ipAddr; //用户的ip private User
author; //回复的用户 public Integer
getId() { return id; } public void setId(Integer
id) { this .id
= id; } public String
getTitle() { return title; } public void setTitle(String
title) { this .title
= title; } public String
getContent() { return content; } public void setContent(String
content) { this .content
= content; } public String
getFaceIcon() { return faceIcon; } public void setFaceIcon(String
faceIcon) { this .faceIcon
= faceIcon; } public Date
getPostTime() { return postTime; } public void setPostTime(Date
postTime) { this .postTime
= postTime; } public User
getAuthor() { return author; } public void setAuthor(User
author) { this .author
= author; } public String
getIpAddr() { return ipAddr; } public void setIpAddr(String
ipAddr) { this .ipAddr
= ipAddr; } } |
b.实现序列化的另外一种方式为实现接口Externalizable,Externlizable的部分源码例如以下:
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* @see java.io.ObjectInput * @see java.io.Serializable * @since JDK1. 1 */ public interface Externalizable extends java.io.Serializable
{ /** *
The object implements the
writeExternal method to save its contents *
by calling the methods of DataOutput for its
primitive values or |
没错,Externlizable接口继承了java的序列化接口,并添加了两个方法:
void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
首先。我们在序列化对象的时候,因为这个类实现了Externalizable 接口,在writeExternal()方法里定义了哪些属性能够序列化。
哪些不能够序列化,所以。对象在经过这里就把规定能被序列化的序列化保存文件,不能序列化的不处理,然后在反序列的时候自己主动调
用readExternal()方法,依据序列顺序挨个读取进行反序列,并自己主动封装成对象返回,然后在測试类接收,就完毕了反序列。
所以说Exterinable的是Serializable的一个扩展。
为了更好的理解相关内容,请看以下的样例:
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package com.xiaohao.test; import java.io.Externalizable; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInput; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutput; import java.io.ObjectOutputStream; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; /** *
測试实体类 *
@author 小浩 *
@创建日期 2015-3-12 */ class Person implements Externalizable{ private static final long serialVersionUID
= 1L;<br> String userName; String
password; String
age; public Person(String
userName, String password, String age) { super (); this .userName
= userName; this .password
= password; this .age
= age; } public Person()
{ super (); } public String
getAge() { return age; } public void setAge(String
age) { this .age
= age; } public String
getUserName() { return userName; } public void setUserName(String
userName) { this .userName
= userName; } public String
getPassword() { return password; } public void setPassword(String
password) { this .password
= password; } /** *
序列化操作的扩展类 */ @Override public void writeExternal(ObjectOutput
out) throws IOException
{ //添加一个新的对象 Date
date= new Date(); out.writeObject(userName); out.writeObject(password); out.writeObject(date); } /** *
反序列化的扩展类 */ @Override public void readExternal(ObjectInput
in) throws IOException, ClassNotFoundException
{ //注意这里的接受顺序是有限制的哦,否则的话会出错的 //
比如上面先write的是A对象的话,那么以下先接受的也一定是A对象... userName=(String)
in.readObject(); password=(String)
in.readObject(); SimpleDateFormat
sdf= new SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd" ); Date
date=(Date)in.readObject(); System.out.println( "反序列化后的日期为:" +sdf.format(date)); } @Override public String
toString() { //注意这里的年龄是不会被序列化的,所以在反序列化的时候是读取不到数据的 return "username:" +userName+ "密
码:" +password+ "年龄:" +age; } } /** *
序列化和反序列化的相关操作类 *
@author 小浩 *
@创建日期 2015-3-12 */ class Operate{ /** *
序列化方法 *
@throws IOException *
@throws FileNotFoundException */ public void serializable(Person
person) throws FileNotFoundException,
IOException{ ObjectOutputStream
outputStream= new ObjectOutputStream( new FileOutputStream( "a.txt" )); outputStream.writeObject(person); } /** *
反序列化的方法 *
@throws IOException *
@throws FileNotFoundException *
@throws ClassNotFoundException */ public Person
deSerializable() throws FileNotFoundException,
IOException, ClassNotFoundException{ ObjectInputStream
ois= new ObjectInputStream( new FileInputStream( "a.txt" )); return (Person)
ois.readObject(); } } /** *
測试实体主类 *
@author 小浩 *
@创建日期 2015-3-12 */ public class Test{ public static void main(String[]
args) throws FileNotFoundException,
IOException, ClassNotFoundException { Operate
operate= new Operate(); Person
person= new Person( "小浩" , "123456" , "20" ); System.out.println( "为序列化之前的相关数据例如以下:\n" +person.toString()); operate.serializable(person); Person
newPerson=operate.deSerializable(); System.out.println( "-------------------------------------------------------" ); System.out.println( "序列化之后的相关数据例如以下:\n" +newPerson.toString()); } } |
首先,我们在序列化UserInfo对象的时候。因为这个类实现了Externalizable 接口,在writeExternal()方法里定义了哪些属性可
以序列化。哪些不能够序列化,所以,对象在经过这里就把规定能被序列化的序列化保存文件,不能序列化的不处理,然后在反序列
的时候自己主动调用readExternal()方法,依据序列顺序挨个读取进行反序列,并自己主动封装成对象返回,然后在測试类接收。就完毕了反
序列。
***对于实现Java的序列化接口须要注意一下几点:
1.java中的序列化时transient变量(这个keyword的作用就是告知JAVA我不能够被序列化)和静态变量不会被序列
化(以下是一个測试的样例)
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import java.io.*; class Student1 implements Serializable
{ private static final long serialVersionUID
= 1L; private String
name; private transient String
password; private static int count
= 0 ; public Student1(String
name, String password) { System.out.println( "调用Student的带參的构造方法" ); this .name
= name; this .password
= password; count++; } public String
toString() { return "人数:
" +
count + "
姓名: " +
name + "
password: " +
password; } } public class ObjectSerTest1
{ public static void main(String
args[]) { try { FileOutputStream
fos = new FileOutputStream( "test.obj" ); ObjectOutputStream
oos = new ObjectOutputStream(fos); Student1
s1 = new Student1( "张三" , "12345" ); Student1
s2 = new Student1( "王五" , "54321" ); oos.writeObject(s1); oos.writeObject(s2); oos.close(); FileInputStream
fis = new FileInputStream( "test.obj" ); ObjectInputStream
ois = new ObjectInputStream(fis); Student1
s3 = (Student1) ois.readObject(); Student1
s4 = (Student1) ois.readObject(); System.out.println(s3); System.out.println(s4); ois.close(); } catch (IOException
e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException
e1) { e1.printStackTrace(); } } } |
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import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; public class Test{ public static void main(String
args[]){ try { FileInputStream
fis = new FileInputStream( "test.obj" ); ObjectInputStream
ois = new ObjectInputStream(fis); Student1
s3 = (Student1) ois.readObject(); Student1
s4 = (Student1) ois.readObject(); System.out.println(s3); System.out.println(s4); ois.close(); } catch (IOException
e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException
e1) { e1.printStackTrace(); } } } |
2.也是最应该注意的,假设你先序列化对象A后序列化B。那么在反序列化的时候一定记着JAVA规定先读到的对象
是先被序列化的对象,不要先接收对象B,那样会报错.尤其在使用上面的Externalizable的时候一定要注意读取
的先后顺序。
3.实现序列化接口的对象并不强制声明唯一的serialVersionUID。是否声明serialVersionUID对于对象序列化的向
上向下的兼容性有非常大的影响。我们来做个測试:
思路一
把User中的serialVersionUID去掉,序列化保存。反序列化的时候,添加或降低个字段。看是否成功。
保存到文件里:
添加或者降低字段后,从文件里读出来,反序列化:
结果:抛出异常信息
Java代码
思路二
eclipse指定生成一个serialVersionUID,序列化保存。改动字段后反序列化
略去代码
结果:反序列化成功
结论
假设没有明白指定serialVersionUID。序列化的时候会依据字段和特定的算法生成一个serialVersionUID,当属性有变化时这个id发生了变化,所以反序列化的时候
就会失败。
抛出“本地classd的唯一id和流中class的唯一id不匹配”。
jdk文档关于serialVersionUID的描写叙述:
写道
三.实现序列化的其他方式 (这是一个扩展内容,感兴趣的能够扩展一下)
1)是把对象包装成JSON字符串传输。
这里採用JSON格式同一时候使用採用Google的gson-2.2.2.jar 进行转义
2)採用谷歌的ProtoBuf
随着Google工具protoBuf的开源,protobuf也是个不错的选择。
对JSON,Object Serialize(Java的序列化和反序列化),
ProtoBuf 做个对照。
定义一个通用的待传输的对象UserVo:
初始化User的实例src:
得到的字符串:
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Json的长处:明文结构一目了然,能够跨语言,属性的添加降低对解析端影响较小。
缺点:字节数过多,依赖于不同的第三方类库。
Object Serialize(Java的序列化和反序列化)
UserVo实现Serializalbe接口,提供唯一的版本:
序列化方法:
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反序列化:
Object Serializalbe 长处:java原生支持,不须要提供第三方的类库,使用比較简单。
缺点:无法跨语言。字节数占用比較大,某些情况下对于对象属性的变化比較敏感。
对象在进行序列化和反序列化的时候,必须实现Serializable接口,但并不强制声明唯一的serialVersionUID
是否声明serialVersionUID对于对象序列化的向上向下的兼容性有非常大的影响。
Google ProtoBuf
protocol buffers 是google内部得一种传输协议,眼下项目已经开源(http://code.google.com/p/protobuf/)。
它定义了一种紧凑得可扩展得二进制协议格式。适合网络传输,而且针对多个语言有不同得版本号可供选择。
以protobuf-2.5.0rc1为例,准备工作:
下载源代码,解压,编译。安装
測试:
成功安装!
进入源代码得java文件夹,用mvn工具编译生成所需得jar包,protobuf-java-2.5.0rc1.jar
1、编写.proto文件,命名UserVo.proto
2、在命令行利用protoc 工具生成builder类
得到UserProtos类
3、编写序列化代码
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反序列化
结果:tmac,反序列化成功google protobuf 长处:字节数非常小,适合网络传输节省io。跨语言 。
缺点:须要依赖于工具生成代码。
工作机制
proto文件是对数据的一个描写叙述,包含字段名称,类型,字节中的位置。
protoc工具读取proto文件生成相应builder代码的类库。protoc xxxxx --java_out=xxxxxx 生成java类库。builder类依据自己的算法把数据序列化成字节流,或者把字节流依据反射的原理反序列化成对象。
官方的演示样例:https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/javatutorial。
proto文件里的字段类型和java中的相应关系:
详见:https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto
.proto Type | java Type | c++ Type |
double | double | double |
float | float | float |
int32 | int | int32 |
int64 | long | int64 |
uint32 | int | uint32 |
unint64 | long | uint64 |
sint32 | int | int32 |
sint64 | long | int64 |
fixed32 | int | uint32 |
fixed64 | long | uint64 |
sfixed32 | int | int32 |
sfixed64 | long | int64 |
bool | boolean | bool |
string | String | string |
bytes | byte | string |
方式 | 长处 | 缺点 |
JSON |
跨语言、格式清晰一目了然 |
字节数比較大,须要第三方类库 |
Object Serialize | java原生方法不依赖外部类库 | 字节数比較大,不能跨语言 |
Google protobuf |
跨语言、字节数比較少 |
编写.proto配置用protoc工具生成相应的代码 |