Java オブジェクトのシリアル化と逆シリアル化について説明します。
- 青灯夜游転載
- 2020-07-03 10:03:592425ブラウズ
1. シリアル化と逆シリアル化の概念
オブジェクトをプロセスに変換するバイト列のシリアル化をオブジェクトのシリアル化と呼びます。
バイト シーケンスをオブジェクトに復元するプロセスは、オブジェクトの逆シリアル化と呼ばれます。
オブジェクトのシリアル化には 2 つの主な用途があります:
1) オブジェクトのバイト シーケンスを ハードディスク (通常はファイル) に永続的に保存します。 #2) オブジェクトのバイト列をネットワーク経由で送信します。
多くのアプリケーションでは、特定のオブジェクトをメモリ空間から離れて物理ハードディスクに移動して長期保存できるように、シリアル化する必要があります。たとえば、最も一般的なのは Web サーバー内の Session オブジェクトです。100,000 人のユーザーが同時にアクセスすると、100,000 個の Session オブジェクトが存在する可能性があり、これではメモリが多すぎる可能性があるため、Web コンテナは一部のセッションをハードウェアにシリアル化します。使用する場合は、ハードディスクに保存されているオブジェクトをメモリに復元します。
2 つのプロセスがリモートで通信している場合、さまざまな種類のデータを相互に送信できます。データの種類に関係なく、データはバイナリ シーケンスの形式でネットワーク上に送信されます。送信者は、ネットワーク経由で送信する前に、この Java オブジェクトをバイト シーケンスに変換する必要があり、受信者は、バイト シーケンスを Java オブジェクトに復元する必要があります。
2. JDK クラス ライブラリのシリアル化 API java.io.ObjectOutputStream はオブジェクト出力ストリームとその writeObject(Object obj ) を表します。このメソッドは、パラメーターで指定された obj オブジェクトをシリアル化し、結果のバイト シーケンスをターゲットの出力ストリームに書き込むことができます。
java.io.ObjectInputStream はオブジェクト入力ストリームを表し、その readObject() メソッドはソース入力ストリームからバイトのシーケンスを読み取り、オブジェクトに逆シリアル化してそれを返します。 Serializable および Externalizable インターフェイスを実装するクラスのオブジェクトのみをシリアル化できます。外部化可能なインターフェイスは以下から継承します
Serializable インターフェイス: Externalizable インターフェイスを実装するクラスは、それ自体でシリアル化動作を完全に制御しますが、Serializable インターフェイスのみを実装するクラスは、
デフォルトのシリアル化方法を使用します。
オブジェクトのシリアル化には次の手順が含まれます:
1) ファイル出力ストリームなど、他のタイプのターゲット出力ストリームをラップできるオブジェクト出力ストリームを作成します;
2) の writeObject() を通じて、オブジェクト出力ストリーム メソッドはオブジェクトを書き込みます。
オブジェクトの逆シリアル化の手順は次のとおりです:
1) ファイル入力ストリームなどの他のタイプのソース入力ストリームをラップできるオブジェクト入力ストリームを作成します;
2) パスオブジェクト入力ストリーム readObject() メソッドはオブジェクトを読み取ります。
パーソン クラスを定義し、シリアル化可能なインターフェイスを実装します
import java.io.Serializable;
/**
* <p>ClassName: Person<p>
* <p>Description:测试对象序列化和反序列化<p>
* @author xudp
* @version 1.0 V
* @createTime 2014-6-9 下午02:33:25
*/
public class Person implements Serializable {
/**
* 序列化ID
*/
private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;
private int age;
private String name;
private String sex;
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
}
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.text.MessageFormat;
/**
* <p>ClassName: TestObjSerializeAndDeserialize<p>
* <p>Description: 测试对象的序列化和反序列<p>
* @author xudp
* @version 1.0 V
* @createTime 2014-6-9 下午03:17:25
*/
public class TestObjSerializeAndDeserialize {
public static void main(String[] args) throws Exception {
SerializePerson();//序列化Person对象
Person p = DeserializePerson();//反序列Perons对象
System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",
p.getName(), p.getAge(), p.getSex()));
}
/**
* MethodName: SerializePerson
* Description: 序列化Person对象
* @author xudp
* @throws FileNotFoundException
* @throws IOException
*/
private static void SerializePerson() throws FileNotFoundException,
IOException {
Person person = new Person();
person.setName("gacl");
person.setAge(25);
person.setSex("男");
// ObjectOutputStream 对象输出流，将Person对象存储到E盘的Person.txt文件中，完成对Person对象的序列化操作
ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
new File("E:/Person.txt")));
oo.writeObject(person);
System.out.println("Person对象序列化成功！");
oo.close();
}
/**
* MethodName: DeserializePerson
* Description: 反序列Perons对象
* @author xudp
* @return
* @throws Exception
* @throws IOException
*/
private static Person DeserializePerson() throws Exception, IOException {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
new File("E:/Person.txt")));
Person person = (Person) ois.readObject();
System.out.println("Person对象反序列化成功！");
return person;
}
}
パーソンを正常にシリアル化した後.txt ファイルが E ドライブ上に生成され、デシリアライズされた person は E ドライブの person.txt を読み取った後、Person オブジェクトを生成します
#serialVersionUID: 文字通りシリアル化されたバージョン番号を意味します。Serializable インターフェイスを実装するすべてのクラスには、シリアル化されたバージョン識別子を表す静的変数があります
private static final long serialVersionUID
Serializable インターフェイスを実装するクラスが、serialVersionUID をクラスに追加しない場合、次の警告が表示されます。
thisこのメソッドは 1L です。例:
private static final long serialVersionUID = 1L;
によって生成された SerialVersionUID は、クラス名、インターフェイス名、メソッド、属性などに基づいています。例: 
private static final long serialVersionUID = 4603642343377807741L;Afterこれを追加すると、以下に示すように、警告プロンプトは表示されなくなります:
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class TestSerialversionUID {
public static void main(String[] args) throws Exception {
SerializeCustomer();// 序列化Customer对象
Customer customer = DeserializeCustomer();// 反序列Customer对象
System.out.println(customer);
}
/**
* MethodName: SerializeCustomer
* Description: 序列化Customer对象
* @author xudp
* @throws FileNotFoundException
* @throws IOException
*/
private static void SerializeCustomer() throws FileNotFoundException,
IOException {
Customer customer = new Customer("gacl",25);
// ObjectOutputStream 对象输出流
ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
new File("E:/Customer.txt")));
oo.writeObject(customer);
System.out.println("Customer对象序列化成功！");
oo.close();
}
/**
* MethodName: DeserializeCustomer
* Description: 反序列Customer对象
* @author xudp
* @return
* @throws Exception
* @throws IOException
*/
private static Customer DeserializeCustomer() throws Exception, IOException {
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
new File("E:/Customer.txt")));
Customer customer = (Customer) ois.readObject();
System.out.println("Customer对象反序列化成功！");
return customer;
}
}
/**
* <p>ClassName: Customer</p><p>
* </p><p>Description: Customer实现了Serializable接口，可以被序列化</p><p>
* @author xudp
* @version 1.0 V
* @createTime 2014-6-9 下午04:20:17
*/
class Customer implements Serializable {
//Customer类中没有定义serialVersionUID
private String name;
private int age;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/*
* @MethodName toString
* @Description 重写Object类的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}</p>
実行結果: 
序列化和反序列化都成功了。
下面我们修改一下Customer类，添加多一个sex属性，如下：
class Customer implements Serializable {
//Customer类中没有定义serialVersionUID
private String name;
private int age;
//新添加的sex属性
private String sex;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Customer(String name, int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
/*
* @MethodName toString
* @Description 重写Object类的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：
1 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: Customer; 2 local class incompatible: 3 stream classdesc serialVersionUID = -88175599799432325, 4 local class serialVersionUID = -5182532647273106745
意思就是说，文件流中的class和classpath中的class，也就是修改过后的class，不兼容了，处于安全机制考虑，程序抛出了错误，并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢？应该怎么办？那就是自己去指定serialVersionUID。在TestSerialversionUID例子中，没有指定Customer类的serialVersionUID的，那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法，类似于指纹算法，只要这个文件 多一个空格，得到的UID就会截然不同的，可以保证在这么多类中，这个编号是唯一的。所以，添加了一个字段后，由于没有显指定 serialVersionUID，编译器又为我们生成了一个UID，当然和前面保存在文件中的那个不会一样了，于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此，只要我们自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化后，去添加一个字段，或者方法，而不会影响到后期的还原，还原后的对象照样可以使用，而且还多了方法或者属性可以用。
下面继续修改Customer类，给Customer指定一个serialVersionUID，修改后的代码如下：
class Customer implements Serializable {
/**
* Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
*/
private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
private String name;
private int age;
//新添加的sex属性
//private String sex;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/*public Customer(String name, int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}*/
/*
* @MethodName toString
* @Description 重写Object类的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
重新执行序列化操作，将Customer对象序列化到本地硬盘的Customer.txt文件存储，然后修改Customer类，添加sex属性，修改后的Customer类代码如下：
class Customer implements Serializable {
/**
* Customer类中定义的serialVersionUID(序列化版本号)
*/
private static final long serialVersionUID = -5182532647273106745L;
private String name;
private int age;
//新添加的sex属性
private String sex;
public Customer(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Customer(String name, int age,String sex) {
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
}
/*
* @MethodName toString
* @Description 重写Object类的toString()方法
* @author xudp
* @return string
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString() {
return "name=" + name + ", age=" + age;
}
}
执行反序列操作，这次就可以反序列成功了，如下所示：
四、serialVersionUID的取值
serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改，再重新编译，新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。
类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现，对于同一个类，用不同的Java编译器编译，有可能会导致不同的 serialVersionUID，也有可能相同。为了提高serialVersionUID的独立性和确定性，强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID，为它赋予明确的值。
显式地定义serialVersionUID有两种用途：
1、 在某些场合，希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID；
2、 在某些场合，不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。
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