怎么深入理解Java原生的序列化機制

這期內容當中小編將會給大家帶來有關怎么深入理解Java原生的序列化機制，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

概念

一個對象如果想在硬盤上存儲，一定就需要借助于一定的數據格式。這種把對象轉換為硬盤存儲的格式的過程就叫做對象的序列化，同樣地，將這些文件再反向轉換為程序中對象的操作就叫做反序列化一些復雜的解決方案可能是將對象轉換為json字符串的方式，這種方式的優點是易讀，但是效率還是太低，所以Java的序列化的解決方案是將對象轉換為一個二進制流的形式，來實現數據的持久化，本篇文章將會來詳細講解序列化的實現和原理

實現

準備

我們這里有一個普通的對象，要注意的是這個類和其中用到的所有對象都需要實現序列化接口Serializable：

class Demo implements Serializable {int val = 10;String time = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());A a = new A(20);@Overridepublic String toString() {return "[hashcode=" + hashCode() + " val=" + val + ", time=" + time + ", A.val=" + a.val +"]";}}

這個A是一個普通的對象，如下：

class A implements Serializable {int val = 20;public A(int val) {this.val = val;}}

現在我們有一個Demo對象，來輸出一下這個對象的標志字符串：

Demo demo = new Demo();System.out.println(demo.toString());

輸出結果：

[hashcode=1625635731 val=10, time=20:28:56, A.val=20]

序列化

現在，我們需要將這個對象序列化為二進制流，則需要以下的操作：

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("target");ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);objectOutputStream.writeObject(demo);objectOutputStream.flush();objectOutputStream.close();

這樣，demo對象就被我們持久化到硬盤的target文件中了

反序列化

反之，如果我們想將這個對象從target文件中取出，就需要如下的操作：

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("target");ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);Demo newDemo = (Demo)objectInputStream.readObject();

檢驗

現在，我們用以下的語句來檢驗這兩個對象是否是一個對象：

System.out.println(newDemo.toString());System.out.println("demo == newDemo : " + (demo == newDemo));

輸出

[hashcode=885284298 val=10, time=20:28:56, A.val=20]demo == newDemo : false

我們會發現，反序列化得到的對象雖然值和原有對象一致，但是其不是同一個對象，這一點很重要

原理

我們打開序列化生成的target文件，這里需要用二進制流的方式打開：

這里可以將文件分為5個部分：

文件頭：聲明文件是一個對象序列化文件，同時聲明了序列化版本  類描述：聲明類信息，包括類名、序列化id，以及域的個數等屬性  屬性描述  父類信息描述  對象屬性的實際值

也就是說，在這個二進制文件中，通過這幾部分就能表明一個類的全部信息，在反序列化的過程中，Java將會按照指定的文件格式來從文件中恢復數據

注意事項

序列化的類一定要實現Serializable接口序列化類中包含的自定義對象都需要實現Serializable接口

這兩點是為什么呢，我們來看ObjectOutputStream中的writeObject0方法，這里截取了一小段：

if (obj instanceof String) {writeString((String) obj, unshared);} else if (cl.isArray()) {writeArray(obj, desc, unshared);} else if (obj instanceof Enum) {writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);} else if (obj instanceof Serializable) {writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);} else {if (extendedDebugInfo) {throw new NotSerializableException(cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());} else {throw new NotSerializableException(cl.getName());}}

這段代碼中的obj不僅僅是被序列化的對象，還會是這個對象中的所有字段，也就是說其中的域對象，必須是字符串、數組、枚舉和序列化接口中的一種，否則就會拋出異常

序列化ID

其實，還有一點注意事項，我留在了這里來講：

在序列化和反序列化之間，對象的字段名稱、類型和數量均不能改變

這是為什么呢，我們來看反序列化中的一塊代碼：

if (model.serializable == osc.serializable &&!cl.isArray() &&suid != osc.getSerialVersionUID()) {throw new InvalidClassException(osc.name,"local class incompatible: " +"stream classdesc serialVersionUID = " + suid +", local class serialVersionUID = " +osc.getSerialVersionUID());}

這是ObjectStreamClass中的initNonProxy方法中的一段，這個方法也就是讀取我們序列化文件的核心方法，用于初始化類描述符

不過我們重點不在這里，重點是一個suid和osc.getSerialVersionUID()的比較，這時候就要涉及到一個序列化id的概念了，序列化id的聲明類似下面這種形式：

class Demo implements Serializable {// 這個序列化id一般的ide都會提供有自動生成的插件，感興趣的可以自行下載private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;// ...}

Java的反序列化成功與否的關鍵，就是比較文件的序列化id和類的序列化id是否一致，如果一致，則認為文件中的對象和類對象是同一個對象，否則，就說明兩個類壓根就不是一個類，如果強行轉換則很有可能發生異常

但是我們之前沒有手動設置序列化id也一樣能反序列化成功不是嗎？其實，之前能反序列化成功僅僅是因為我們沒有改動原來的類，如果我們沒有設置序列化id，則以下任何的操作，均會導致反序列化失敗：

修改了字段/方法的名稱/類型  添加或刪除字段/方法

看到了嗎，即使我們僅僅修改了字段的名稱，也會導致反序列化的失敗，如果不注意這一點，將會導致所有反序列化操作的崩潰，但是只要我們設置一個序列化id，即使我們把類中元素刪的一干二凈，也一樣會反序列化成功，只不過是丟失屬性而已

上述就是小編為大家分享的怎么深入理解Java原生的序列化機制了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。