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;
private String
content;
private String
faceIcon;
private Date
postTime;
private String
ipAddr;
private User
author;
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;
}
}
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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
{
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
{
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() {
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());
}
}
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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();
}
}
}
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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:
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Java代码
ByteArrayOutputStream
bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream
os = new ObjectOutputStream(bos);
os.writeObject(src);
os.flush();
os.close();
byte []
b = bos.toByteArray();
bos.close();
FileOutputStream
fos = new FileOutputStream(dataFile);
fos.write(b);
fos.close();
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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
假设可序列化类未显式声明 serialVersionUID,则序列化执行时将基于该类的各个方面计算该类的默认 serialVersionUID 值,如“Java(TM) 对象序列化规范”中所述。只是,强烈建议 全部可序列化类都显式声明 serialVersionUID 值,原因是计算默认的 serialVersionUID 对类的具体信息具有较高的敏感性,依据编译器实现的不同可能千差万别。这样在反序列化过程中可能会导致意外的
InvalidClassException。因此,为保证 serialVersionUID 值跨不同 java 编译器实现的一致性。序列化类必须声明一个明白的 serialVersionUID 值。还强烈建议使用 private 修饰符显示声明 serialVersionUID(假设可能),原因是这样的声明仅应用于直接声明类 -- serialVersionUID 字段作为继承成员没实用处。数组类不能声明一个明白的 serialVersionUID,因此它们总是具有默认的计算值,可是数组类没有匹配 serialVersionUID
值的要求。
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:
字节数为153
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:
Java代码
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(bos);
os.writeObject(src);
os.flush();
os.close();
byte[] b = bos.toByteArray();
bos.close();
字节数是238
反序列化:
Java代码
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
vo = (UserVo) ois.readObject();
ois.close();
fis.close();
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
Shell代码
tar zxvf protobuf-2.5.0rc1.tar.gz ./configure ./make ./make install
測试:
Shell代码
MacBook-Air:~ ming$ protoc --version libprotoc 2.5.0
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
Shell代码
protoc -IPATH=.proto文件所在得文件夹 --java_out=java文件的输出路径 .proto的名称
得到UserProtos类
3、编写序列化代码
字节数53
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 |
字段属性的描写叙述:
写道
required: a well-formed message must have exactly one of this field. optional: a well-formed message can have zero or one of this field (but not more than one). repeated: this field can be repeated any number of times (including zero) in a well-formed message.
The order of the repeated values will be preserved.
protobuf 在序列化和反序列化的时候,是依赖于.proto文件生成的builder类完毕。字段的变化假设不表如今.proto文件里就不会影响反序列化,比較适合字段变化的情况。
做个測试:把UserVo序列化到文件里:
三种方式对照传输相同的数据,google protobuf仅仅有53个字节是最少的。结论:
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 |