本文着重講解一下Java序列化的相關內容。
如果對Java序列化感興趣的同學可以研究一下。
一.Java序列化的作用
有的時候我們想要把一個Java對象變成字節流的形式傳出去,有的時候我們想要從一個字節流中恢復一個Java對象。例如,有的時候我們想要
把一個Java對象寫入到硬盤或者傳輸到網路上面的其它計算機,這時我們就需要自己去通過java把相應的對象寫成轉換成字節流。對於這種通用
的操作,我們為什么不使用統一的格式呢?沒錯,這里就出現了java的序列化的概念。在Java的OutputStream類下面的子類ObjectOutput-
Stream類就有對應的WriteObject(Object object) 其中要求對應的object實現了java的序列化的接口。
為了更好的理解java序列化的應用,我舉兩個自己在開發項目中遇到的例子:
1)在使用tomcat開發JavaEE相關項目的時候,我們關閉tomcat后,相應的session中的對象就存儲在了硬盤上,如果我們想要在tomcat重啟的
時候能夠從tomcat上面讀取對應session中的內容,那么保存在session中的內容就必須實現相關的序列化操作。
2)如果我們使用的java對象要在分布式中使用或者在rmi遠程調用的網絡中使用的話,那么相關的對象必須實現java序列化接口。
親愛的小伙伴,大概你已經了解了java序列化相關的作用,接下來們來看看如何實現java的序列化吧。~
二.實現java對象的序列化和反序列化。
Java對象的序列化有兩種方式。
a.是相應的對象實現了序列化接口Serializable,這個使用的比較多,對於序列化接口Serializable接口是一個空的接口,它的主要作用就是
標識這個對象時可序列化的,jre對象在傳輸對象的時候會進行相關的封裝。這里就不做過多的介紹了。
下面是一個實現序列化接口的Java序列化的例子:非常簡單
package com.shop.domain; import java.util.Date; public class Article implements java.io.Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private Integer id; private String title; //文章標題 private String content; // 文章內容 private String faceIcon;//表情圖標 private Date postTime; //文章發表的時間 private String ipAddr; //用戶的ip private User author; //回復的用戶 public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } public String getContent() { return content; } public void setContent(String content) { this.content = content; } public String getFaceIcon() { return faceIcon; } public void setFaceIcon(String faceIcon) { this.faceIcon = faceIcon; } public Date getPostTime() { return postTime; } public void setPostTime(Date postTime) { this.postTime = postTime; } public User getAuthor() { return author; } public void setAuthor(User author) { this.author = author; } public String getIpAddr() { return ipAddr; } public void setIpAddr(String ipAddr) { this.ipAddr = ipAddr; } }
b.實現序列化的第二種方式為實現接口Externalizable,Externlizable的部分源代碼如下:
* @see java.io.ObjectInput * @see java.io.Serializable * @since JDK1.1 */ public interface Externalizable extends java.io.Serializable { /** * The object implements the writeExternal method to save its contents * by calling the methods of DataOutput for its primitive values or
沒錯,Externlizable接口繼承了java的序列化接口,並增加了兩個方法:
void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
首先,我們在序列化對象的時候,由於這個類實現了Externalizable 接口,在writeExternal()方法里定義了哪些屬性可以序列化,
哪些不可以序列化,所以,對象在經過這里就把規定能被序列化的序列化保存文件,不能序列化的不處理,然后在反序列的時候自動調
用readExternal()方法,根據序列順序挨個讀取進行反序列,並自動封裝成對象返回,然后在測試類接收,就完成了反序列。
所以說Exterinable的是Serializable的一個擴展。
為了更好的理解相關內容,請看下面的例子:
package com.xiaohao.test; import java.io.Externalizable; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInput; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutput; import java.io.ObjectOutputStream; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; /** * 測試實體類 * @author 小浩 * @創建日期 2015-3-12 */ class Person implements Externalizable{ private static final long serialVersionUID = 1L;
String userName; String password; String age; public Person(String userName, String password, String age) { super(); this.userName = userName; this.password = password; this.age = age; } public Person() { super(); } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } public String getUserName() { return userName; } public void setUserName(String userName) { this.userName = userName; } public String getPassword() { return password; } public void setPassword(String password) { this.password = password; } /** * 序列化操作的擴展類 */ @Override public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { //增加一個新的對象 Date date=new Date(); out.writeObject(userName); out.writeObject(password); out.writeObject(date); } /** * 反序列化的擴展類 */ @Override public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { //注意這里的接受順序是有限制的哦,否則的話會出錯的 // 例如上面先write的是A對象的話,那么下面先接受的也一定是A對象... userName=(String) in.readObject(); password=(String) in.readObject(); SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); Date date=(Date)in.readObject(); System.out.println("反序列化后的日期為:"+sdf.format(date)); } @Override public String toString() { //注意這里的年齡是不會被序列化的,所以在反序列化的時候是讀取不到數據的 return "用戶名:"+userName+"密 碼:"+password+"年齡:"+age; } } /** * 序列化和反序列化的相關操作類 * @author 小浩 * @創建日期 2015-3-12 */ class Operate{ /** * 序列化方法 * @throws IOException * @throws FileNotFoundException */ public void serializable(Person person) throws FileNotFoundException, IOException{ ObjectOutputStream outputStream=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("a.txt")); outputStream.writeObject(person); } /** * 反序列化的方法 * @throws IOException * @throws FileNotFoundException * @throws ClassNotFoundException */ public Person deSerializable() throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException{ ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(new FileInputStream("a.txt")); return (Person) ois.readObject(); } } /** * 測試實體主類 * @author 小浩 * @創建日期 2015-3-12 */ public class Test{ public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException { Operate operate=new Operate(); Person person=new Person("小浩","123456","20"); System.out.println("為序列化之前的相關數據如下:\n"+person.toString()); operate.serializable(person); Person newPerson=operate.deSerializable(); System.out.println("-------------------------------------------------------"); System.out.println("序列化之后的相關數據如下:\n"+newPerson.toString()); } }
首先,我們在序列化UserInfo對象的時候,由於這個類實現了Externalizable 接口,在writeExternal()方法里定義了哪些屬性可
以序列化,哪些不可以序列化,所以,對象在經過這里就把規定能被序列化的序列化保存文件,不能序列化的不處理,然后在反序列
的時候自動調用readExternal()方法,根據序列順序挨個讀取進行反序列,並自動封裝成對象返回,然后在測試類接收,就完成了反
序列。
***對於實現Java的序列化接口需要注意一下幾點:
1.java中的序列化時transient變量(這個關鍵字的作用就是告知JAVA我不可以被序列化)和靜態變量不會被序列
化(下面是一個測試的例子)
import java.io.*; class Student1 implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private String name; private transient String password; private static int count = 0; public Student1(String name, String password) { System.out.println("調用Student的帶參的構造方法"); this.name = name; this.password = password; count++; } public String toString() { return "人數: " + count + " 姓名: " + name + " 密碼: " + password; } } public class ObjectSerTest1 { public static void main(String args[]) { try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test.obj"); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); Student1 s1 = new Student1("張三", "12345"); Student1 s2 = new Student1("王五", "54321"); oos.writeObject(s1); oos.writeObject(s2); oos.close(); FileInputStream fis = new FileInputStream("test.obj"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); Student1 s3 = (Student1) ois.readObject(); Student1 s4 = (Student1) ois.readObject(); System.out.println(s3); System.out.println(s4); ois.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e1) { e1.printStackTrace(); } } }
import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; public class Test{ public static void main(String args[]){ try { FileInputStream fis = new FileInputStream("test.obj"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); Student1 s3 = (Student1) ois.readObject(); Student1 s4 = (Student1) ois.readObject(); System.out.println(s3); System.out.println(s4); ois.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e1) { e1.printStackTrace(); } } }
2.也是最應該注意的,如果你先序列化對象A后序列化B,那么在反序列化的時候一定記着JAVA規定先讀到的對象
是先被序列化的對象,不要先接收對象B,那樣會報錯.尤其在使用上面的Externalizable的時候一定要注意讀取
的先后順序。
3.實現序列化接口的對象並不強制聲明唯一的serialVersionUID,是否聲明serialVersionUID對於對象序列化的向
上向下的兼容性有很大的影響。我們來做個測試:
思路一
把User中的serialVersionUID去掉,序列化保存。反序列化的時候,增加或減少個字段,看是否成功。
保存到文件中:
增加或者減少字段后,從文件中讀出來,反序列化:
結果:拋出異常信息
Java代碼
思路二
eclipse指定生成一個serialVersionUID,序列化保存,修改字段后反序列化
略去代碼
結果:反序列化成功
結論
如果沒有明確指定serialVersionUID,序列化的時候會根據字段和特定的算法生成一個serialVersionUID,當屬性有變化時這個id發生了變化,所以反序列化的時候
就會失敗。拋出“本地classd的唯一id和流中class的唯一id不匹配”。
jdk文檔關於serialVersionUID的描述:
寫道
三.實現序列化的其它方式 (這是一個擴展內容,感興趣的可以擴展一下)
1)是把對象包裝成JSON字符串傳輸。
這里采用JSON格式同時使用采用Google的gson-2.2.2.jar 進行轉義
2)采用谷歌的ProtoBuf
隨着Google工具protoBuf的開源,protobuf也是個不錯的選擇。對JSON,Object Serialize(Java的序列化和反序列化),
ProtoBuf 做個對比。
定義一個通用的待傳輸的對象UserVo:
初始化User的實例src:
得到的字符串:
字節數為153
Json的優點:明文結構一目了然,可以跨語言,屬性的增加減少對解析端影響較小。缺點:字節數過多,依賴於不同的第三方類庫。
Object Serialize(Java的序列化和反序列化)
UserVo實現Serializalbe接口,提供唯一的版本號:
序列化方法:
字節數是238
反序列化:
Object Serializalbe 優點:java原生支持,不需要提供第三方的類庫,使用比較簡單。
缺點:無法跨語言,字節數占用比較大,某些情況下對於對象屬性的變化比較敏感。
對象在進行序列化和反序列化的時候,必須實現Serializable接口,但並不強制聲明唯一的serialVersionUID
是否聲明serialVersionUID對於對象序列化的向上向下的兼容性有很大的影響。
Google ProtoBuf
protocol buffers 是google內部得一種傳輸協議,目前項目已經開源(http://code.google.com/p/protobuf/)。
它定義了一種緊湊得可擴展得二進制協議格式,適合網絡傳輸,並且針對多個語言有不同得版本可供選擇。
以protobuf-2.5.0rc1為例,准備工作:
下載源碼,解壓,編譯,安裝
測試:
安裝成功!
進入源碼得java目錄,用mvn工具編譯生成所需得jar包,protobuf-java-2.5.0rc1.jar
1、編寫.proto文件,命名UserVo.proto
2、在命令行利用protoc 工具生成builder類
得到UserProtos類
3、編寫序列化代碼
字節數53
反序列化
結果:tmac,反序列化成功google protobuf 優點:字節數很小,適合網絡傳輸節省io,跨語言 。
缺點:需要依賴於工具生成代碼。
工作機制
proto文件是對數據的一個描述,包括字段名稱,類型,字節中的位置。protoc工具讀取proto文件生成對應builder代碼的類庫。protoc xxxxx --java_out=xxxxxx 生成java類庫。builder類根據自己的算法把數據序列化成字節流,或者把字節流根據反射的原理反序列化成對象。官方的示例:https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/javatutorial。
proto文件中的字段類型和java中的對應關系:
詳見:https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto
.proto Type | java Type | c++ Type |
double | double | double |
float | float | float |
int32 | int | int32 |
int64 | long | int64 |
uint32 | int | uint32 |
unint64 | long | uint64 |
sint32 | int | int32 |
sint64 | long | int64 |
fixed32 | int | uint32 |
fixed64 | long | uint64 |
sfixed32 | int | int32 |
sfixed64 | long | int64 |
bool | boolean | bool |
string | String | string |
bytes | byte | string |
方式 | 優點 | 缺點 |
JSON | 跨語言、格式清晰一目了然 |
字節數比較大,需要第三方類庫 |
Object Serialize | java原生方法不依賴外部類庫 | 字節數比較大,不能跨語言 |
Google protobuf | 跨語言、字節數比較少 |
編寫.proto配置用protoc工具生成對應的代碼 |