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Java中序列化和反序列化的完整讲解

2022-11-11 16:00:33 作者：九块六

序列化是将对象转换成二进制字节流的过程；反序列化是从二进制字节流中恢复对象的过程。文中将为大家详细讲讲二者的原理与实现，需要的可以参考一下

一、序列化

1.1.Serialization(序列化)：

将java对象以一连串的字节保存在磁盘文件中的过程，也可以说是保存java对象状态的过程。序列化可以将数据永久保存在磁盘上(通常保存在文件中)

1.2.deserialization(反序列化)

将保存在磁盘文件中的java字节码重新转换成java对象称为反序列化

二、序列化和反序列化的应用

两个进程在远程通信时，可以发送多种数据，包括文本、图片、音频、视频等，这些数据都是以二进制序列的形式在网络上传输。

java是面向对象的开发方式，一切都是java对象，想要在网络中传输java对象，可以使用序列化和反序列化去实现，发送发需要将java对象转换为字节序列，然后在网络上传送，接收方收到字符序列后，会通过反序列化将字节序列恢复成java对象。

java序列化的优点：

实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据持久地保存在硬盘上(磁盘文件)。
利用序列化实现远程通信，在网络上传输字节序列

三、序列化和反序列化地实现

3.1.JDK类库提供的序列化API

java.io.ObjectOutputStream

表示对象输出流，其中writeObject(Object obj)方法可以将给定参数的obj对象进行序列化，将转换的一连串的字节序列写到指定的目标输出流中。

java.io.ObjectInputStream

该类表示对象输入流，该类下的readObject(Object obj)方法会从源输入流中读取字节序列，并将它反序列化为一个java对象并返回

3.2.序列化要求

实现序列化的类对象必须实现了Serializable类或Externalizable类才能被序列化，否则会抛出异常

3.3.实现java序列化和反序列化的三种方法

现在要对student类进行序列化和反序列化，遵循以下方法：

3.3.1.方法一

若student类实现了serializable接口，则可以通过objectOutputstream和objectinputstream默认的序列化和反序列化方式，对非transient的实例变量进行序列化和反序列化

3.3.2. 方法二

若student类实现了serializable接口，并且定义了writeObject(objectOutputStream out)和

readObject(objectinputStream in)方法，则可以直接调用student类的两种方法进行序列化和反序列化

3.3.3.方法三

若student类实现了Externalizable接口，则必须实现readExternal(Objectinput in)和writeExternal(Objectoutput out)方法进行序列化和反序列化

3.4.序列化步骤

public static void main(String[] args) {
    File filename = new File("E:/Student1.txt");
    try {
            // 第一步，创建一个输出流对象，它可以包装一个输出流对象，如：文件输出流
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(filename);
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
            // 第二步，通过输出流对象的 writeObject()方法写对象,从 java 输出到本地文件 out
            out.writeObject("第一次输出：第一次打卡哦");
            out.writeObject("第二次输出：第二次打卡");
    } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
    }
}

3.5.反序列化操作

public static void main(String[] args) {
    File filename = new File("E:/Student1.txt");
    try {
            // 第一步：创建文件输入流对象
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filename);
            ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
            // 调用readObject()方法，本地文件读取数据，输入到程序当中
            System.out.println(inputStream.readObject());
            System.out.println(inputStream.readObject());
    } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
    }
}

为了保证正确读取数据，对象输出流写入对象的顺序与对象输入流读取对象的顺序一致

四、CustomerForm 类序列化和反序列化演示

4.1.先创建一个实现了serializable接口的CustomerForm 类

Serializable (/ˈsɪˌriəˌlaɪzəbl/) 序列化

import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
import java.util.List;
 
/**
 * <p>Java class for attachmentForm complex type.
 * 
 */
@Data
public class CustomerForm implements Serializable {
    protected String requestCode;
    protected List<Customer> reqData;
    /**
     * transient 修饰的属性不能序列化 * 
     */
    private transient String msg;
    private static String name = "被static修饰的name";
}

把CustomerForm类的对象序列化到CustomerForm.txt 文件（E:/CustomerForm.txt）中，并对文件进行反序列化获取数据：

public static void main(String[] args) {
    FileOutputStream fileOutputStream = null;
    ObjectOutputStream out = null;
    FileInputStream fileInputStream = null;
    ObjectInputStream inputStream = null;       
    try {            
        File file = new File("E:/CustomerForm.txt");            
        if (file.exists()){                
            System.out.println("文件已存在");            
        } else {          
            file.createNewFile();            
        }            
        CustomerForm customerForm = new CustomerForm();           
        customerForm.setRequestCode("1-2-3-4-5-6-7-8-9");            
        // 序列化 第一步，创建一个输出流对象，它可以包装一个输出流对象，如：文件输出流            
        fileOutputStream = new FileOutputStream(file);            
        out = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);            
        // 序列化 第二步，通过输出流对象的 writeObject()方法写对象,从 java 输出到本地文件 out            
        out.writeObject(customerForm);            
        // 反序列化 第一步：创建文件输入流对象            
        fileInputStream = new FileInputStream(file);            
        inputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);           
        // 反序列化 第二步：调用readObject()方法，本地文件读取数据，输入到程序当中            
        System.out.println(inputStream.readObject());        
    } catch (IOException e) {            
        e.printStackTrace();       
    } catch (ClassNotFoundException e) {            
        e.printStackTrace();       
    } finally {
        out.close();
        fileOutputStream.close();
        fileInputStream.close();
        inputStream.close();
    }
}

序列化之后本地文件访问结果：

反序列化结果：

4.2.transient 关键字

transient （ /ˈtrænʃ(ə)nt/）瞬变的

transient 修饰的属性不能参加序列化

以上程序重新执行：

public static void main(String[] args) {       
    try {            
        File file = new File("E:/CustomerForm.txt");            
        if (file.exists()){                
            System.out.println("文件已存在");            
        } else {          
            file.createNewFile();            
        }            
        CustomerForm customerForm = new CustomerForm();           
        customerForm.setRequestCode("1-2-3-4-5-6-7-8-9");   
        /**
         * transient 修饰的属性不能序列化 *
         */
        customerForm.setMsg("此属性不能参加序列化");         
        // 序列化 第一步，创建一个输出流对象，它可以包装一个输出流对象，如：文件输出流            
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);            
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);            
        // 序列化 第二步，通过输出流对象的 writeObject()方法写对象,从 java 输出到本地文件 out            
        out.writeObject(customerForm);            
        // 反序列化 第一步：创建文件输入流对象            
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);            
        ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);           
        // 反序列化 第二步：调用readObject()方法，本地文件读取数据，输入到程序当中            
        System.out.println(inputStream.readObject());        
    } catch (IOException e) {            
        e.printStackTrace();       
    } catch (ClassNotFoundException e) {            
        e.printStackTrace();       
    }
}

执行结果：

从结果看出被transient关键字修饰的变量 msg 赋值内容没有被序列化，被修改为null，被static修饰的属性不能被实例化

五、Externalizable接口实现序列化与反序列化

Externalizable 可外部化的

Externalizable接口继承Serializable接口，实现Externalizable接口需要实现readExternal()方法和writeExternal()方法，这两个方法是抽象方法，对应的是serializable接口的readObject()方法和writeObject()方法，可以理解为把serializable的两个方法抽象出来。Externalizable没有serializable的限制，static和transient关键字修饰的属性也能进行序列化。

5.1.Externalizable 的不同点

Externalizable没有serializable的限制，transient关键字修饰的属性也能进行序列化

5.2.CustomerForm 实现类 Externalizable

import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
import java.util.List;
 
/**
 * <p>Java class for attachmentForm complex type.
 * 
 */
@Data
public class CustomerForm implements Externalizable{
    protected String requestCode;
    protected List<Customer> reqData;
    private transient String msg;
    private static String name = "被static修饰的name";
 
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(requestCode);
        out.writeObject(msg);
        out.writeObject(reqData);
    }
 
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        requestCode = (String) in.readObject();
        msg = (String) in.readObject();
        reqData = (List<Customer>) in.readObject();
    }
}

实现 Externalizable 类后需要重写 writeExternal()、readExternal() 方法

5.3.Externalizable 实现序列化和反序列化

public static void main(String[] args) {       
    try {            
        File file = new File("E:/CustomerForm.txt");            
        if (file.exists()){                
            System.out.println("文件已存在");            
        } else {          
            file.createNewFile();            
        }            
        CustomerForm customerForm = new CustomerForm();           
        customerForm.setRequestCode("1-2-3-4-5-6-7-8-9");   
        customerForm.setMsg("该属性被transient修饰");         
        // 序列化 第一步，创建一个输出流对象，它可以包装一个输出流对象，如：文件输出流            
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);            
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);            
        // 序列化 第二步，通过输出流对象的 writeObject()方法写对象,从 java 输出到本地文件 out            
        out.writeObject(customerForm);            
        // 反序列化 第一步：创建文件输入流对象            
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);            
        ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);           
        // 反序列化 第二步：调用readObject()方法，本地文件读取数据，输入到程序当中            
        System.out.println(inputStream.readObject());        
    } catch (IOException e) {            
        e.printStackTrace();       
    } catch (ClassNotFoundException e) {            
        e.printStackTrace();       
    }
}

执行结果：

可以看到被transient关键字修饰的变量msg已经参与了实例化，被static修饰的变量不能被实例化

总结

序列化和反序列化可以过这两种方式来实现：

1、Bean对象可以通过Serializable接口实现序列化与反序列化

2、Bean对象可以通过Externalizable接口实现序列化与反序列化

不同点

1、Externalizable接口实现实例化，需要重写 writeExternal()、readExternal() 方法

2、Externalizable接口实现实例化，不受 transient关键字限制

3、Serializable接口实现，transient关键字修饰后，不能参与实例化

4、被static修饰的变量（都）不能被实例化

原因：被static修饰的属性是所有类共享的，如果可以序列化，就会出现下面的情况，当我们序列化某个类的一个对象到某个文件后，这个文件中的对象的那个被static修饰的属性值会固定下来,当另外一个普通的的对象修改了该static属性后,我们再去反序列化那个文件中的对象，就会得到和后面的对象不同的static属性值，这显然违背了static关键字诞生的初衷

到此这篇关于Java中序列化和反序列化的完整讲解的文章就介绍到这了,更多相关Java序列化内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！