什么是序列化?反序列化? 場(chǎng)景使用? 怎么實(shí)現(xiàn)?

今天我來(lái)帶你掃掃盲, 關(guān)于什么是序列化?反序列化? 場(chǎng)景使用? 怎么實(shí)現(xiàn)??? 或許我們平時(shí)大概知道, 嗯,序列化,就是實(shí)現(xiàn) Serializable 接口, 那再問你,怎么實(shí)現(xiàn)的, 或許你就有點(diǎn)懵逼,這篇, 讓我們來(lái) look 一 look 吧。

一.什么是序列化?反序列化?

序列化：指把堆內(nèi)存中的 Java 對(duì)象數(shù)據(jù)，通過某種方式把對(duì)象存儲(chǔ)到磁盤文件中或者傳遞給其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（在網(wǎng)絡(luò)上傳輸）。這個(gè)過程稱為序列化。通俗來(lái)說就是將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο筠D(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的過程

反序列化：把磁盤文件中的對(duì)象數(shù)據(jù)或者把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的對(duì)象數(shù)據(jù)，恢復(fù)成Java對(duì)象模型的過程。也就是將在序列化過程中所生成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者對(duì)象的過程

二. 為什么要序列化和反序列化？什么場(chǎng)景使用?

①、在分布式系統(tǒng)中，此時(shí)需要把對(duì)象在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，就得把對(duì)象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式，需要共享的數(shù)據(jù)的 JavaBean 對(duì)象，都得做序列化。
②、服務(wù)器鈍化：如果服務(wù)器發(fā)現(xiàn)某些對(duì)象好久沒活動(dòng)了，那么服務(wù)器就會(huì)把這些內(nèi)存中的對(duì)象持久化在本地磁盤文件中（Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件）；如果服務(wù)器發(fā)現(xiàn)某些對(duì)象需要活動(dòng)時(shí)，先去內(nèi)存中尋找，找不到再去磁盤文件中反序列化我們的對(duì)象數(shù)據(jù)，恢復(fù)成 Java 對(duì)象。這樣能節(jié)省服務(wù)器內(nèi)存。

我們想一想, 當(dāng)兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)，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,這些如何實(shí)現(xiàn)的呢?

沒錯(cuò),這其中就用到了 Java序列化與反序列化了 ~~~ 這些數(shù)據(jù)都會(huì)以二進(jìn)制序列的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳送。

一句話概括就是 , 發(fā)送方 發(fā)送數(shù)據(jù)需要把這個(gè)Java對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列，然后在網(wǎng)絡(luò)上傳送 ; 然后接收方需要從字節(jié)序列中恢復(fù)出Java對(duì)象。從而達(dá)到傳送的目的~~

總的來(lái)說: 使用場(chǎng)景歸納如下:

1.把內(nèi)存中的對(duì)象保存到一個(gè)文件中或者數(shù)據(jù)庫(kù)中；
2. 網(wǎng)絡(luò)上傳送對(duì)象；
3.通過RMI傳輸對(duì)象；（RMI->Remote Method Invocation 遠(yuǎn)程方法調(diào)用）

小錦囊: RMI是什么?

RMI（Remote Method Invocation，遠(yuǎn)程方法調(diào)用）是bai用Java在JDK1.1中實(shí)現(xiàn)的，它du大大增強(qiáng)了Java開發(fā)分布式應(yīng)用zhi的能力。Java作為一種風(fēng)靡一dao時(shí)的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)語(yǔ)言，其巨大的威力就體現(xiàn)在它強(qiáng)大的開發(fā)分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的能力上，而RMI就是開發(fā)百分之百純Java的網(wǎng)絡(luò)分布式應(yīng)用系統(tǒng)的核心解決方案之一。其實(shí)它可以被看作是RPC的Java版本。但是傳統(tǒng)RPC并不能很好地應(yīng)用于分布式對(duì)象系統(tǒng)。而Java RMI 則支持存儲(chǔ)于不同地址空間的程序級(jí)對(duì)象之間彼此進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)象之間的無(wú)縫遠(yuǎn)程調(diào)用。

三. 序列化有什么作用?好處?

1.描述數(shù)據(jù)的傳輸格式，這樣可以方便自己組織數(shù)據(jù)傳輸格式，以至于避免一些麻煩及錯(cuò)誤
2.如果是跨平臺(tái)的序列化，則發(fā)送方序列化后，接收方可以用任何其支持的平臺(tái)反序列化成相應(yīng)的版本，比如 Java序列化后， 用.net、phython等反序列化
3.利用序列化實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，即在網(wǎng)絡(luò)上傳送對(duì)象的字節(jié)序列。
4.為了解決對(duì)象流讀寫操作時(shí)可能引發(fā)的問題(如果不進(jìn)行序列化,可能會(huì)存在數(shù)據(jù)亂序的問題)
5.實(shí)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），
6.序列化除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)象的持久化之外，還能夠用于對(duì)象的深度克隆

四.如何實(shí)現(xiàn) 序列化和反序列化?

Java API提供了對(duì)序列化的支持

1、JDK類庫(kù)中序列化和反序列化API

（1）java.io.ObjectOutputStream：表示對(duì)象輸出流；
它的writeObject(Object obj)方法可以對(duì)參數(shù)指定的obj對(duì)象進(jìn)行序列化，把得到的字節(jié)序列寫到一個(gè)目標(biāo)輸出流中；
（2）java.io.ObjectInputStream：表示對(duì)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(gè)對(duì)象，并將其返回；

序列化圖示:

反序列化圖示:

• 實(shí)現(xiàn)序列化的前提

必須實(shí)現(xiàn)了Serializable或Externalizable接口的類的對(duì)象才能被序列化，否則拋出異常！

• 實(shí)現(xiàn)代碼

第一步：創(chuàng)建一個(gè) JavaBean 對(duì)象

package com.czxy.domain;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Table;
import java.io.Serializable;/*** @author 煌sir@itcast.cn* @version 1.0**/
@Table(name = "t_area")
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Area implements Serializable {@Idprivate Integer id;private String name;
}

第二步:在測(cè)試類使用 ObjectOutputStream 對(duì)象實(shí)現(xiàn)序列化

  @Testpublic void run1() throws Exception {Area a = new Area(1, "煌sir6666");File file = new File("E:\\file\\student.txt");  //文件位置file.createNewFile();   //自動(dòng)創(chuàng)建文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);oos.writeObject(a);oos.flush();oos.close();fos.close();}

運(yùn)行成功后, 在存儲(chǔ)文件中,會(huì)有一長(zhǎng)串亂碼,這是二進(jìn)制文件

當(dāng)然, 我們不需要看懂, 只要電腦能識(shí)別就行了,嚯嚯~~~

第三步：在測(cè)試類使用ObjectInputStream 對(duì)象實(shí)現(xiàn)反序列化

  @Testpublic void run2() throws Exception {File file = new File("E:\\file\\student.txt");  //文件位置FileInputStream fis = new FileInputStream(file);ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);Area a = (Area) ois.readObject();System.out.println("id:" + a.getId());System.out.println("aname:" + a.getName());//關(guān)閉ois.close();fis.close();}

輸出結(jié)果:

問題1: 如果我們某些數(shù)據(jù)不需要序列化,怎么辦?
解決: 在字段面前加上 transient

Transient關(guān)鍵字的作用是控制變量的序列化，在變量聲明前加上該關(guān)鍵字，可以阻止該變量被序列化到文件中，在被反序列化后，transient變量的值被設(shè)為初始值，如int型的是0，對(duì)象型的是 null。

transient表示瞬態(tài)的，被transient關(guān)鍵字修飾的變量不再能被序列化，一個(gè)靜態(tài)變量不管是否被transient修飾，均不能被序列化。

 @Idprivate Integer id;  //序列化transient private String name; //不需要序列化
}

運(yùn)行結(jié)果如下:

問題2: 序列化版本問題，在完成序列化操作后，由于項(xiàng)目的升級(jí)或修改，可能我們會(huì)對(duì)序列化對(duì)象進(jìn)行修改，比如增加某個(gè)字段，那么我們?cè)谶M(jìn)行反序列化就會(huì)報(bào)錯(cuò)：

解決：

在 JavaBean 對(duì)象中增加一個(gè) serialVersionUID 字段，用來(lái)固定這個(gè)版本，無(wú)論我們?cè)趺葱薷?#xff0c;版本都是一致的，就能進(jìn)行反序列化了

private static final long serialVersionUID = 8656128222714547171L;

五. 注意事項(xiàng)

1、序列化時(shí)，只對(duì)對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行保存，而不管對(duì)象的方法；
2、當(dāng)一個(gè)父類實(shí)現(xiàn)序列化，子類自動(dòng)實(shí)現(xiàn)序列化，不需要顯式實(shí)現(xiàn)Serializable接口；
3、當(dāng)一個(gè)對(duì)象的實(shí)例變量引用其他對(duì)象，序列化該對(duì)象時(shí)也把引用對(duì)象進(jìn)行序列化；
4、并非所有的對(duì)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(gè)對(duì)象擁有private，public等f(wàn)ield，對(duì)于一個(gè)要傳輸?shù)膶?duì)象，比如寫到文件，或者進(jìn)行RMI傳輸?shù)鹊?#xff0c;在序列化進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，這個(gè)對(duì)象的private等域是不受保護(hù)的；
資源分配方面的原因，比如socket，thread類，如果可以序列化，進(jìn)行傳輸或者保存，也無(wú)法對(duì)他們進(jìn)行重新的資源分配，而且，也是沒有必要這樣實(shí)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?yàn)閟tatic代表類的狀態(tài)，transient代表對(duì)象的臨時(shí)數(shù)據(jù)。
6、序列化運(yùn)行時(shí)使用一個(gè)稱為 serialVersionUID 的版本號(hào)與每個(gè)可序列化類相關(guān)聯(lián)，該序列號(hào)在反序列化過程中用于驗(yàn)證序列化對(duì)象的發(fā)送者和接收者是否為該對(duì)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(chǎng)合，希望類的不同版本對(duì)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(chǎng)合，不希望類的不同版本對(duì)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(shí)現(xiàn)了serializable接口，比如String,Vector等。但是也有一些沒有實(shí)現(xiàn)serializable接口的；
8、如果一個(gè)對(duì)象的成員變量是一個(gè)對(duì)象，那么這個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)成員也會(huì)被保存！這是能用序列化解決深拷貝的重要原因；