今天就跟大家聊聊有關(guān)JAVA中序列化和反序列化的原理是什么,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
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一、基本概念
1、什么是序列化和反序列化
(1)Java序列化是指把Java對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程,而Java反序列化是指把字節(jié)序列恢復(fù)為Java對象的過程;
(2)**序列化:**對象序列化的最主要的用處就是在傳遞和保存對象的時候,保證對象的完整性和可傳遞性。序列化是把對象轉(zhuǎn)換成有序字節(jié)流,以便在網(wǎng)絡(luò)上傳輸或者保存在本地文件中。序列化后的字節(jié)流保存了Java對象的狀態(tài)以及相關(guān)的描述信息。序列化機制的核心作用就是對象狀態(tài)的保存與重建。
(3)**反序列化:**客戶端從文件中或網(wǎng)絡(luò)上獲得序列化后的對象字節(jié)流后,根據(jù)字節(jié)流中所保存的對象狀態(tài)及描述信息,通過反序列化重建對象。
(4)本質(zhì)上講,序列化就是把實體對象狀態(tài)按照一定的格式寫入到有序字節(jié)流,反序列化就是從有序字節(jié)流重建對象,恢復(fù)對象狀態(tài)。
2、為什么需要序列化與反序列化
我們知道,當(dāng)兩個進程進行遠程通信時,可以相互發(fā)送各種類型的數(shù)據(jù),包括文本、圖片、音頻、視頻等, 而這些數(shù)據(jù)都會以二進制序列的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。
那么當(dāng)兩個Java進程進行通信時,能否實現(xiàn)進程間的對象傳送呢?答案是可以的!如何做到呢?這就需要Java序列化與反序列化了!
換句話說,一方面,發(fā)送方需要把這個Java對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列,然后在網(wǎng)絡(luò)上傳送;另一方面,接收方需要從字節(jié)序列中恢復(fù)出Java對象。
當(dāng)我們明晰了為什么需要Java序列化和反序列化后,我們很自然地會想Java序列化的好處。其好處一是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的持久化,通過序列化可以把數(shù)據(jù)永久地保存到硬盤上(通常存放在文件里),二是,利用序列化實現(xiàn)遠程通信,即在網(wǎng)絡(luò)上傳送對象的字節(jié)序列。
總的來說可以歸結(jié)為以下幾點:
(1)永久性保存對象,保存對象的字節(jié)序列到本地文件或者數(shù)據(jù)庫中;
(2)通過序列化以字節(jié)流的形式使對象在網(wǎng)絡(luò)中進行傳遞和接收;
(3)通過序列化在進程間傳遞對象;
3、序列化算法一般會按步驟做如下事情:
(1)將對象實例相關(guān)的類元數(shù)據(jù)輸出。
(2)遞歸地輸出類的超類描述直到不再有超類。
(3)類元數(shù)據(jù)完了以后,開始從最頂層的超類開始輸出對象實例的實際數(shù)據(jù)值。
(4)從上至下遞歸輸出實例的數(shù)據(jù)
二、Java如何實現(xiàn)序列化和反序列化
1、JDK類庫中序列化和反序列化API
(1)java.io.ObjectOutputStream:表示對象輸出流;
它的writeObject(Object obj)方法可以對參數(shù)指定的obj對象進行序列化,把得到的字節(jié)序列寫到一個目標(biāo)輸出流中;
(2)java.io.ObjectInputStream:表示對象輸入流;
它的readObject()方法源輸入流中讀取字節(jié)序列,再把它們反序列化成為一個對象,并將其返回;
2、實現(xiàn)序列化的要求
只有實現(xiàn)了Serializable或Externalizable接口的類的對象才能被序列化,否則拋出異常!
3、實現(xiàn)Java對象序列化與反序列化的方法
假定一個User類,它的對象需要序列化,可以有如下三種方法:
(1)若User類僅僅實現(xiàn)了Serializable接口,則可以按照以下方式進行序列化和反序列化
ObjectOutputStream采用默認的序列化方式,對User對象的非transient的實例變量進行序列化。
ObjcetInputStream采用默認的反序列化方式,對對User對象的非transient的實例變量進行反序列化。
(2)若User類僅僅實現(xiàn)了Serializable接口,并且還定義了readObject(ObjectInputStream in)和writeObject(ObjectOutputSteam out),則采用以下方式進行序列化與反序列化。
ObjectOutputStream調(diào)用User對象的writeObject(ObjectOutputStream out)的方法進行序列化。
ObjectInputStream會調(diào)用User對象的readObject(ObjectInputStream in)的方法進行反序列化。
(3)若User類實現(xiàn)了Externalnalizable接口,且User類必須實現(xiàn)readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out)方法,則按照以下方式進行序列化與反序列化。
ObjectOutputStream調(diào)用User對象的writeExternal(ObjectOutput out))的方法進行序列化。
ObjectInputStream會調(diào)用User對象的readExternal(ObjectInput in)的方法進行反序列化。
4、JDK類庫中序列化的步驟
步驟一:創(chuàng)建一個對象輸出流,它可以包裝一個其它類型的目標(biāo)輸出流,如文件輸出流:
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\object.out"));
步驟二:通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象:
oos.writeObject(new User("xuliugen", "123456", "male"));
5、JDK類庫中反序列化的步驟
步驟一:創(chuàng)建一個對象輸入流,它可以包裝一個其它類型輸入流,如文件輸入流:
ObjectInputStream ois= new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.out"));
步驟二:通過對象輸出流的readObject()方法讀取對象:
User user = (User) ois.readObject();
說明:為了正確讀取數(shù)據(jù),完成反序列化,必須保證向?qū)ο筝敵隽鲗憣ο蟮捻樞蚺c從對象輸入流中讀對象的順序一致。
6、序列化和反序列化的示例
為了更好地理解Java序列化與反序列化,舉一個簡單的示例如下:
public class SerialDemo { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { //序列化 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("object.out"); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); User user1 = new User("xuliugen", "123456", "male"); oos.writeObject(user1); oos.flush(); oos.close(); //反序列化 FileInputStream fis = new FileInputStream("object.out"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); User user2 = (User) ois.readObject(); System.out.println(user2.getUserName()+ " " + user2.getPassword() + " " + user2.getSex()); //反序列化的輸出結(jié)果為:xuliugen 123456 male } } public class User implements Serializable { private String userName; private String password; private String sex; //全參構(gòu)造方法、get和set方法省略 }
object.out文件如下(使用UltraEdit打開):
注:上圖中0000000h-000000c0h表示行號;0-f表示列;行后面的文字表示對這行16進制的解釋;對上述字節(jié)碼所表述的內(nèi)容感興趣的可以對照相關(guān)的資料,查閱一下每一個字符代表的含義,這里不在探討!
類似于我們Java代碼編譯之后的.class文件,每一個字符都代表一定的含義。序列化和反序列化的過程就是生成和解析上述字符的過程!
序列化圖示:
反序列化圖示:
三、相關(guān)注意事項
1、序列化時,只對對象的狀態(tài)進行保存,而不管對象的方法;
2、當(dāng)一個父類實現(xiàn)序列化,子類自動實現(xiàn)序列化,不需要顯式實現(xiàn)Serializable接口;
3、當(dāng)一個對象的實例變量引用其他對象,序列化該對象時也把引用對象進行序列化;
4、并非所有的對象都可以序列化,至于為什么不可以,有很多原因了,比如:
安全方面的原因,比如一個對象擁有private,public等field,對于一個要傳輸?shù)膶ο?,比如寫到文件,或者進行RMI傳輸?shù)鹊龋谛蛄谢M行傳輸?shù)倪^程中,這個對象的private等域是不受保護的;
資源分配方面的原因,比如socket,thread類,如果可以序列化,進行傳輸或者保存,也無法對他們進行重新的資源分配,而且,也是沒有必要這樣實現(xiàn);
5、聲明為static和transient類型的成員數(shù)據(jù)不能被序列化。因為static代表類的狀態(tài),transient代表對象的臨時數(shù)據(jù)。
6、序列化運行時使用一個稱為 serialVersionUID 的版本號與每個可序列化類相關(guān)聯(lián),該序列號在反序列化過程中用于驗證序列化對象的發(fā)送者和接收者是否為該對象加載了與序列化兼容的類。為它賦予明確的值。顯式地定義serialVersionUID有兩種用途:
在某些場合,希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID;
在某些場合,不希望類的不同版本對序列化兼容,因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。
7、Java有很多基礎(chǔ)類已經(jīng)實現(xiàn)了serializable接口,比如String,Vector等。但是也有一些沒有實現(xiàn)serializable接口的;
8、如果一個對象的成員變量是一個對象,那么這個對象的數(shù)據(jù)成員也會被保存!這是能用序列化解決深拷貝的重要原因;
看完上述內(nèi)容,你們對JAVA中序列化和反序列化的原理是什么有進一步的了解嗎?如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容,請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。
分享題目:JAVA中序列化和反序列化的原理是什么
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