Java 序列化機制

1、爲何要序列化？

一、通常狀況下，只有當 JVM 處於運行時，Java 對象纔可能存在，即這些對象的生命週期不會比 JVM 的生命週期更長。但在現實應用中，就可能要求在 JVM 中止運行以後可以保存（持久化）指定的對象，並在未來從新讀取被保存的對象。Java 對象序列化就可以幫助咱們實現該功能。

二、在網絡或者進程通訊中傳遞對象時，咱們都須要使用序列化將 Java 對象轉換爲字節序列傳輸，具體表現爲：發送數據前序列化對象，接收數據後反序列化對象。

2、序列化是什麼？

序列化指的是容許將實現序列化的 Java 對象轉換位字節序列，這些字節序列能夠保存在磁盤上，或經過網絡傳輸，以達到之後恢復成原來的對象。序列化機制使得對象能夠脫離程序的運行而獨立存在。

通俗易懂的講，Java 序列化是指把 Java 對象轉換爲字節序列的過程，而 Java 反序列化是指把字節序列恢復爲 Java 對象的過程。

3、Java 序列化機制

1.使用 Serializable 接口實現序列化

在 Java 中， 只要一個類實現了 java.io.Serializable 接口，那麼它就能夠被序列化。

@Data
public class UserA implements Serializable {
    /**
     * 序列化ID
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private int age;
    private static String name = "張三";

    @Override
    public String toString() {
        return "User{age=" + age + "，name=" + name + "}";
    }    
}

2.使用 Externalizable 接口實現序列化

Externalizable 繼承自 Serializable 接口，須要咱們重寫 writeExternal() 與 readExternal() 方法來決定要序列化哪些信息，而且必需要提供一個 public 的無參的構造器。

Externalizable 的性能要優於 Serializable，但也增長了複雜性。

@Data
public class UserB implements Externalizable {
    /**
     * 序列化ID
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private int age;
    private static String name = "李四";


    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeInt(age);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        age = in.readInt();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{age=" + age + "，name=" + name + "}";
    }
}

3.序列化和反序列化

經過實現 Serializable 接口或者 Externalizable 接口，Java 對象已經具有序列化的資質了，那如何進行序列化和反序列化呢？這裏利用了 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 對對象進行序列化及反序列化。

public static void main(String[] args) {
        // 序列化
        serialize();
        // 反序列化
        deserialize();
    }

    private static void serialize() {
        UserA user = new UserA();
        user.setAge(26);
        //序列化對象到文件中
        try (ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\userA"))) {
            objectOutputStream.writeObject(user);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void deserialize() {
        try (ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\userA"))) {
            UserA user = (UserA) objectInputStream.readObject();
            System.out.println(user);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

4、序列化分析

1. serialVersionUID，即序列化ID。虛擬機可否進行反序列化，不只取決於類路徑和功能代碼是否一致，一個很是重要的一點是兩個類的序列化 ID 是否一致，不然反序列化時會拋出 InvalidClassException 異常。serialVersionUID 默認是 1L，能夠不顯示指定。
2. 靜態變量不會被序列化。由於靜態變量存在於虛擬機方法區，屬於全局變量，因此在序列化或者反序列時，並不會保存靜態變量。
3. transient 關鍵字。做用是控制變量的序列化，在變量聲明前加上該關鍵字，能夠阻止該變量被序列化到文件中，在被反序列化後，transient 變量的值被設爲初始值，如 int 型的是 0，對象型的是 null。
4. 父子類的序列化。要想將父類對象也序列化，就須要讓父類也實現 Serializable（或 Externalizable） 接口。
5. 引用類型成員變量的序列化。要想引用對象也序列化，就須要讓引用對象也實現 Serializable（或 Externalizable） 接口。