13.Java の基本 - シリアル化

基本概念

シリアル化を導入する前に、まず次の概念を理解する必要があります:

• 非永続性: JVM (Java 仮想マシン) を持つオブジェクトの場合、その内部状態は次のとおりです。 JVM が動作を停止すると、内部状態は失われるため、非永続的です。

永続性: オブジェクトを永続的に保存したい場合 (つまり、
• 永続性

  )、通常のアプローチは、オブジェクトを ファイルまたはデータベース に保存することです。

シリアル化: Java でオブジェクトの永続化を実現したい場合は、
• シリアル化する必要があります。シリアル化を通じて、JVM 内のアクティブなオブジェクトをバイト配列 (ストリーム) に変換できます。
  逆シリアル化: ファイルまたはデータベース内のバイト配列 (ストリーム) を JVM アクティブ オブジェクトに変換します。

• Java では、Serializable インターフェイスと Externalizable インターフェイスを実装することでクラスをシリアル化できます。

Serializable

---

クラスが Serializable インターフェイスを実装すると、それはシリアル化できることを意味します。

特定のシリアル化/逆シリアル化操作は、オブジェクト ストリーム (ObjectOutputStream/ObjectInputStream) を通じて実装する必要があります。

具体的な例を見てみましょう:

class Person implements Serializable {    
private String name;    
private int age;    
public Person(String name ,int age){        
this.name = name;        
this.age =age;
    }    
    public String getName() {        
    return name;
    }    public int getAge() {        
    return age;
    }    
    @Override
    public String toString() {        
    return "name is " + name + " , age is " + age;
    }
}public class Test {

    private final static String TEMPFILE = "E:" + File.separator + "test.txt";    
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("test",100);

        write(person);        // 关键 -> 序列化之后重新对对象进行赋值
        person = new Person("hello",999);

        read(person);        // 输出结果：
        // name is test , age is 100，序列化成功
        // 反序列化成功，name is test , age is 100
    }    // 通过 ObjectOutputStream 进行对象的序列化操作
    private static void write(Person person) {        try {
            ObjectOutputStream oos = 
                new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(TEMPFILE));
            oos.writeObject(person);
            oos.close();
            System.out.println(person+"，序列化成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }    // 通过 ObjectInputStream 进行对象的反序列化操作
    private static void read(Person person) {        try {
            ObjectInputStream ois = 
                new ObjectInputStream(new FileInputStream(TEMPFILE));
            person = (Person) ois.readObject();
            ois.close();
            System.out.println("反序列化成功.，"+person);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

シリアル化後にオブジェクトを再割り当てしますが、逆シリアル化の結果はオブジェクトがシリアル化される前の値と一致していることを観察します。これは、オブジェクトが永続的に保存されていることを間接的に証明します。 、持続性が実現されます。

シリアル化に失敗しました

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シリアル化に失敗しました。シリアル化したくない、シリアル化できないという 2 つの状況があります。

クラス内で、transient および static キーワードによって変更されたメンバー変数は、シリアル化されたくないことを示します。部分的なシリアル化エラーが発生します。

• クラス内に Thead 型のメンバー変数がある場合、クラスはシリアル化できず、その影響は全体に及びます。

• 次の状況を見てみましょう:

1.transient

変数が変更されるたびに、それはパラメーターが一時的でシリアル化されたくないことを意味します (シリアル化することは不可能ではありません

)。

// 序列化过程、调用过程与上述例子一致，省略代码...
// 这里只对内部类 Person 的 age 属性进行修改class Person implements Serializable {    
// 用 transient 修该变量
    private transient int age;    
    // 省略部分代码...}
    // 调用后的输出结果：
    // name is test , age is 100，序列化成功
    // 反序列化成功.，name is test , age is 0

出力を観察すると、シリアル化前の経過時間が 100 であるのに対し、逆シリアル化によって読み取られた経過時間は 0 であることがわかります。

int型パラメータの初期値は0であり、パラメータがシリアル化されていないことを意味します。

2.static

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それによって変更される変数がグローバル変数を表す限り、クラスオブジェクトに依存せずにグローバル変数にアクセスできます。シリアル化操作はオブジェクトを保存することです。グローバル変数がデフォルトでシリアル化されないのは、この機能とシリアル化の間に矛盾があるためです (シリアル化できないわけではありません

)。

// 序列化过程、调用过程与上述例子一致，省略代码...
// 这里只对内部类 Person 的 name 属性进行修改class Person implements Serializable {    
// 用 static 修该变量
    private static String name;    
    // 省略部分代码...}
    // 输出结果：
    // name is test , age is 100，序列化成功//反序列化成功.，name is hello , age is 100

出力を観察すると、name の値が hello であり、シリアル化前のテストではないことがわかります。

前後の値が異なる場合は、シリアル化されていないことを示します。また、static の特性はクラスに関連しているため、変数はシリアル化操作の後に再割り当てされ、その結果、値は null ではなく hello になりました。

3.Thread

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オブジェクトのメンバー変数にThread型が含まれている場合、シリアル化できません

。

// 序列化过程、调用过程与上述例子一致，省略代码...
// 这里只对内部类 Person 的 name 属性进行修改class Person implements Serializable {    
//新增成员变量
    private Thread myThread = new Thread();    
    //省略部分代码...}
    // 输出结果（抛出异常）：
    // Caused by: java.io.NotSerializableException: java.lang.Thread

カスタムシリアル化

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上記は、場合によってはシリアル化を実装する必要がある場合 (たとえば、グローバル変数をシリアル化する必要がある場合) の状況を示しています。次に、クラス内のシリアル化/逆シリアル化プロセスをカスタマイズする必要があります。次の例を見てください:

// 序列化操作代码与上面一致...
// 这里只对内部类 Person 的属性进行修改。class Person implements Serializable {    
private static String name;    
private transient int age;    
// 自定义序列化操作
    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException{
       out.defaultWriteObject(); 
       out.writeObject(name);
       out.writeInt(age);

    }    // 自定义反序列化操作
    private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException,ClassNotFoundException{ 
        in.defaultReadObject();
        name = (String) in.readObject();
        age = in.readInt();
    }    
    // 省略部分代码...}
    // 输出结果：
    // name is test , age is 100，序列化成功
    // 反序列化成功，name is test , age is 100

Externalizable

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このクラスは、Initializable インターフェイスを実装することでシリアル化できることも意味しますが、2 つあります。制限事項:

インターフェースは、シリアル化および逆シリアル化プロセスをカスタマイズするための

writeExternal および readExternal
• メソッドの実装を強制します。
  では、クラスに
パラメータなしのコンストラクター
• が含まれている必要があります。
  同時に、そのシリアル化プロセスはパブリックメソッドで定義されているため、安全ではありません。

次の例を見てください:

// 序列化操作代码与上面一致，这里只对内部类 Person 的进行修改。
class Person implements Externalizable {    private static  String name;    private transient int age;    // 重点 ->必须有无参构造函数
    public Person(){

    }    
    public Person(String name ,int age){        
    this.name = name;        
    this.age =age;
    }    
    public String getName() {        
    return name;
    }    
    public int getAge() {        
    return age;
    }    
    @Override
    public String toString() {        
    return "name is " + name + " , age is " + age;
    }    
    // 实现接口的方法
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(name);
        out.writeInt(age);  

    }    
    // 实现接口的方法
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        name = (String) in.readObject();
        age = in.readInt();
    }
}
// 输出结果：
// name is test , age is 100，序列化成功
// 反序列化成功，name is test , age is 100

serialVersionUID

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1. コンセプト

serialVersionUID、これはシリアル化されたバージョン番号です。

その役割は、シリアル化中にバージョンの互換性を維持することです。つまり、逆シリアル化では、バージョンがアップグレードされてもオブジェクトの一意性が維持されます。

serialVersionUID を生成するには 2 つの方法があります:

1 つは固定値です: 1L

• 1 つは JVM によって計算され、異なる JVM は異なる計算アルゴリズムを使用する場合があります。

• JVMの生成方法としては以下の特徴があります:

オブジェクトのコードが変更されない場合、複数回生成されたserialVersionUIDも変更されません。

メソッド
• が変更されても、serialVersionUID ** は変更されません **。
  オブジェクトの
プロパティ
• が変更されると、再生成されたserialVersionUID**が変更されます**。

因此说明序列化是作用于对象属性上的。

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2.实例

下面通过实例来探究下 serialVersionUID 的具体作用：

• 首先我们对对象进行序列化操作（这里取消了反序列化的操作）

// 序列化操作代码与上面例子一致...// 这里取消了反序列化的操作public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person("test",100);
    write(person);
    person = new Person("java", 200);    //read(person);}

• 然后新增一个对象的属性，再进行反序列化操作

// 省略部分代码，与上面的代码一致...class Person implements Serializable {    private String name;    private age;    //新增成员变量
    private int phone;    //省略部分代码...

    }
}public static void main(String[] args) {
    Person person = new Person("test",100);    //write(person);
    person = new Person("java", 200);
    read(person);
}// 输出结果（抛出异常）：// java.io.InvalidClassException: Person;

观察代码，在序列化对象并没有添加 serialVersionUID 的情况，在对象序列化之后如果改变了对象的属性，反序列化就会抛出异常。如果对象添加了 serialVersionUID 就不会出现这种情况，这里就不验证了。

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