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Java序列化與反序列化

2017.10.20

Java序列化與反序列化是什么？為什么需要序列化與反序列化？如何實現(xiàn)Java序列化與反序列化？本文圍繞這些問題進行了探討。

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.為什么需要序列化與反序列化

我們知道，當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。

3.如何實現(xiàn)Java序列化與反序列化

1）JDK類庫中序列化API

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)序列寫到一個目標輸出流中。

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Student類，它的對象需要序列化，可以有如下三種方法：

方法一：若Student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Student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Student對象的非transient的實例變量進行反序列化。

方法二：若Student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Student對象的writeObject(ObjectOutputStream out)的方法進行序列化。

ObjectInputStream會調(diào)用Student對象的readObject(ObjectInputStream in)的方法進行反序列化。

方法三：若Student類實現(xiàn)了Externalnalizable接口，且Student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Student對象的writeExternal(ObjectOutput out))的方法進行序列化。

ObjectInputStream會調(diào)用Student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輸出流，如文件輸出流：

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new fileOutputStream(“D:\\objectfile.obj”));

步驟二：通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象：

out.writeObject(“Hello”);

out.writeObject(new Date());

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 in = new ObjectInputStream(new fileInputStream(“D:\\objectfile.obj”));

步驟二：通過對象輸出流的readObject()方法讀取對象：

String obj1 = (String)in.readObject();

Date obj2 = (Date)in.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。

為了更好地理解Java序列化與反序列化，選擇方法一編碼實現(xiàn)。

Student類定義如下：

[java] view plain copy

package com.jieke.io;
import java.io.Serializable;
/**
*Title:學(xué)生類
*Description:實現(xiàn)序列化接口的學(xué)生類
*Copyright: copyright(c) 2012
*Filename: Student.java
*@author Wang Luqing
*@version 1.0
*/
public class Student implements Serializable
{
private String name;
private char sex;
private int year;
private double gpa;
public Student()
{
}
public Student(String name,char sex,int year,double gpa)
{
this.name = name;
this.sex = sex;
this.year = year;
this.gpa = gpa;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public void setSex(char sex)
{
this.sex = sex;
}
public void setYear(int year)
{
this.year = year;
}
public void setGpa(double gpa)
{
this.gpa = gpa;
}
public String getName()
{
return this.name;
}
public char getSex()
{
return this.sex;
}
public int getYear()
{
return this.year;
}
public double getGpa()
{
return this.gpa;
}
}

把Student類的對象序列化到文件O:\\Java\\com\\jieke\\io\\student.txt，并從該文件中反序列化，向console顯示結(jié)果。代碼如下：

[java] view plain copy

import java.io.*;
/**
*Title:應(yīng)用學(xué)生類
*Description:實現(xiàn)學(xué)生類實例的序列化與反序列化
*Filename: UseStudent.java
*@author Wang Luqing
*@version 1.0
*/
public class UseStudent
{
public static void main(String[] args)
{
Student st = new Student("Tom",'M',20,3.6);
File file = new File("O:\\Java\\com\\jieke\\io\\student.txt");
try
{
file.createNewFile();
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
try
{
//Student對象序列化過程
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(st);
oos.flush();
oos.close();
fos.close();
//Student對象反序列化過程
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
Student st1 = (Student) ois.readObject();
System.out.println("name = " + st1.getName());
System.out.println("sex = " + st1.getSex());
System.out.println("year = " + st1.getYear());
System.out.println("gpa = " + st1.getGpa());
ois.close();
fis.close();
}
catch(ClassNotFoundException e)
{
e.printStackTrace();
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

結(jié)果如下所示：

name = Tom

sex = M

year = 20

gpa = 3.6

總結(jié)：

1）Java序列化就是把對象轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列，而Java反序列化就是把字節(jié)序列還原成Java對象。

2）采用Java序列化與反序列化技術(shù)，一是可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化，在MVC模式中很是有用；二是可以對象數(shù)據(jù)的遠程通信。

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