Serilizable 和 Externalizable 學(xué)習(xí)

本文是我對Java對象序列化的學(xué)習(xí)與理解

1、什么是Java對象序列化

Java平臺允許我們在內(nèi)存中創(chuàng)建可復(fù)用的Java對象，但一般情況下，只有當(dāng)JVM處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，這些對象才能存在，即，這些對象的生命周期不會比JVM更長。但在現(xiàn)實(shí)中，就可能要求在JVM運(yùn)行停止后能夠保存（持久化），以便下次運(yùn)行時(shí)重新獲取對象，Java對象序列化就能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)該功能。

使用Java對象序列化保存對象時(shí)，會把其狀態(tài)保存為一組字節(jié)，在下次調(diào)用時(shí)，再將這些字節(jié)裝入對象。需要注意的是，對象序列化保存的是對象的“狀態(tài)”，即它的成員變量。喲偶次可知，對象序列化不會關(guān)注類中的靜態(tài)變量。

除了在持久化對象時(shí)會用到對象序列化外，當(dāng)使用RMI（遠(yuǎn)程方法調(diào)用），或者網(wǎng)絡(luò)傳遞對象時(shí)，也會用到對象序列化。Java序列化API為處理對象序列化提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制,簡單易用。

2、實(shí)現(xiàn)序列化的步驟

a) Make a FileOutputStream

FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");

b) Make a ObjectOutputStram

ObjectOutputStream os =  new ObjectOutputStream(fs);

c) Write to object

os.writeObject(myObject1);
os.writeObject(myObject2);
os.writeObject(myObject3);

d) Close the ObjectOutputStram

os.close();

3、簡單實(shí)例

在Java中，一個(gè)類只需要實(shí)現(xiàn)java.ioo.Serilizable接口，那么它就可以被序列化，看下面一個(gè)簡單示例：
在Person.java類中Gender為一個(gè)枚舉類型，表示性別，大家應(yīng)該了解每個(gè)枚舉類型默認(rèn)繼承類java.lang.Enum,而該類實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，所以默認(rèn)的所有枚舉類型都可以被序列化。
在Person中有三個(gè)私有成員變量，name,age,gender，實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，

enum Gender{
    MALE,FEMALE
}
public class Person implements Serializable
{
    private String name;
    private int age;
    private Gender gender;
    public Person(){
        System.out.println("Person無參構(gòu)造函數(shù)");
    }
    public  Person(String name,int age,Gender gender) {
        System.out.println("Person有參構(gòu)造函數(shù)");
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
    }
    // 省略get和set方法以及toString方法
}

SimpleSerial.java是程序的入口，先將Person對象保存到person.out中，然后再從該文件中讀取到Person對象中，并打印出結(jié)果。

public class SimpleSerial {

    public static void main(String[] args) {
        
        File file = new File("person.out");
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
            Person person = new Person("susu",21,Gender.FEMALE);
            oos.writeObject(person);
            oos.close();
            
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
            Object operson = ois.readObject();
            ois.close();
            System.out.println(operson);
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}

上述代碼的結(jié)果為：

  Person有參構(gòu)造函數(shù)
  Person [name=susu, age=21, gender=FEMALE]

注意：

• 此時(shí)需要注意的是，當(dāng)重新獲取被保存的Person對象時(shí)，并沒有調(diào)用構(gòu)造方法，看起來像是直接使用字節(jié)將對象還原出來。
• 當(dāng)Person對象保存到person.out文件后，我們可以在其他地方讀取到該文件的還原對象，但必須確保取程序的CLASSPATH中包含Person.class。

4、默認(rèn)序列化機(jī)制

如果僅僅只是讓某個(gè)類實(shí)現(xiàn)Serializable接口，而沒有其他處理的話，則就是使用默認(rèn)序列化機(jī)制。使用默認(rèn)機(jī)制，在序列化對象時(shí)，不僅會序列化當(dāng)前對象本身，還會對該對象引用的其他對象也進(jìn)行序列化，同樣的，這些其他對象引用的另外對象也將被序列化，以此類推。所以，如果一個(gè)對象的成員變量是容器類對象，而這些容器含有的元素也是容器類對象，那么這個(gè)序列化對象的過程就會很復(fù)雜，開銷也很大。

5、影響序列化

在現(xiàn)實(shí)中，有些是默認(rèn)不使用序列化的，比如，希望在序列化過程中忽略掉敏感數(shù)據(jù)，或者簡化序列化過程。下面介紹相關(guān)方法：

5.1、使用transient關(guān)鍵字

當(dāng)某字段使用transient關(guān)鍵字后，默認(rèn)化序列將會忽略該字段。此處將Person中的age聲明為transient，如下所示：

public class Person implements Serializable   //Externalizable
{
   ......
  transient private int age;
  ......
}

運(yùn)行結(jié)果為：

Person有參構(gòu)造函數(shù)
Person [name=susu, age=0, gender=FEMALE]

可以看出，沒有獲取到age的值，

5.2、writeObject()方法與readObject()方法

對于上述已經(jīng)被stransitive序列化的字段，除了將stransitive關(guān)鍵字去掉以外，還可以用writeObject()方法與readObject()方法再次序列化age。先上代碼吧：

public class Person implements Serializable   
{
    ......
   transient private int age;
   ......
   
   private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
       
       out.defaultWriteObject();
       out.writeInt(age);

   }
   
   private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
       in.defaultReadObject();
       age = in.readInt();
   }

在writeObject（）方法中會先調(diào)用ObjectOutputStream中的defaultWriteObject（）方法，該方法會執(zhí)行默認(rèn)的序列化機(jī)制，此時(shí)對忽略掉age字段，然后調(diào)用writeInt（）方法顯示將age字段寫入到ObjectOutputStream中，readObject（）的作用是針對對象的讀取，其原理與writeObject（）方法相同。
再次運(yùn)行，結(jié)果如下：

Person有參構(gòu)造函數(shù)
Person [name=susu, age=21, gender=FEMALE]

6、 Enternalizable接口

在JDK中，提供了另外一種序列化的接口--Enterbalizable,使用該接口后，以前基于Serializable接口的序列化機(jī)制將會無效。
其實(shí)在這里，我有個(gè)疑問，我查看了文檔，發(fā)現(xiàn)Enternalizable繼承自Serializable，但為什么這里會失效呢，目前還不是很懂。
Person改為實(shí)現(xiàn)Enternalizable接口后代碼如下：

public class Person implements Externalizable {

    private String name;
     
    transient private int age;
    
    private Gender gender;
    
    public Person(){
        System.out.println("Person無參構(gòu)造函數(shù)");
    }
    
    public  Person(String name,int age,Gender gender) {
        System.out.println("Person有參構(gòu)造函數(shù)");
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.gender = gender;
    }
    
    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        
        out.defaultWriteObject();
        out.writeInt(age);

    }
    
    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        in.defaultReadObject();
        age = in.readInt();
    }
    

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,
            ClassNotFoundException {
    }
    // 省略get和set，toString方法
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

Person有參構(gòu)造函數(shù)
Person無參構(gòu)造函數(shù)
Person [name=null, age=0, gender=null]

從運(yùn)行結(jié)果來看，一方面看出Person對象中任何一個(gè)字段都沒有被序列化。另一方面，發(fā)現(xiàn)調(diào)用了Person的無參構(gòu)造方法。

Externalizable繼承于Serializable，當(dāng)使用該接口時(shí)，序列化的細(xì)節(jié)需要由程序員去完成。如上所示的代碼，由于writeExternal()與readExternal()方法未作任何處理，那么該序列化行為將不會保存/讀取任何一個(gè)字段。這也就是為什么輸出結(jié)果中所有字段的值均為空。

另外，若使用Externalizable進(jìn)行序列化，當(dāng)讀取對象時(shí)，會調(diào)用被序列化類的無參構(gòu)造器去創(chuàng)建一個(gè)新的對象，然后再將被保存對象的字段的值分別填充到新對象中。這就是為什么在此次序列化過程中Person類的無參構(gòu)造器會被調(diào)用。由于這個(gè)原因，實(shí)現(xiàn)Externalizable接口的類必須要提供一個(gè)無參的構(gòu)造器，且它的訪問權(quán)限為public。

對上述Person類作進(jìn)一步的修改，使其能夠?qū)ame與age字段進(jìn)行序列化，但要忽略掉gender字段，如下代碼所示：

public class Person implements Externalizable //Serializable   
{

   ......
   
   @Override
   public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
       out.writeObject(name);
       out.writeInt(age);
   }

   @Override
   public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,
           ClassNotFoundException {
       name = (String) in.readObject();
       age = in.readInt();
   }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

Person有參構(gòu)造函數(shù)
Person無參構(gòu)造函數(shù)
Person [name=susu, age=21, gender=null]