串行化java 串行化是读hang还是xing

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mob64ca14089531 2023-11-19 08:52:55

文章标签 串行化java .net soap string serialization 文章分类 Java 后端开发

串行化(serialization)是指将一个对象的当前状态转换成字节流(a stream of bytes)的过程，而反串行化(deserialization)则指串行化过程的逆过程，将字节流转换成一个对象。初听起来可能对此不太感兴趣，但是使用串行化却有许多重要的原因。一旦将某一对象串行化，得到的字节可以存储在文件、数据库，或内存中 ——只要是可以存储的任何地方。需要恢复对象时，仅仅只需从它存储的位置反串行化即可。对象固有的这种特性对于无状态的Web应用程序是非常重要的，因为它允许重要的状态信息可以在用户请求之间保留。

串行化也允许对象在应用程序边界之间传递，编程人员可以将描述对象状态的字节流在网络上传递，并在另一端反串行化成一个匹配的对象。从本质上讲，串行化允许对象以“数值”的方式传递给另一个应用程序。.NET远程框架(将在第3章中讨论)广泛地在进程之间使用串行化来编组对象数据。

串行化不是.NET新引入的概念，Windows程序员同各种各样的串行化打交道：MFC中的归档机制、Visuabl Basic的PropertyBag和COM的IPersistStream接口等，都具有类似的特性。那么.NET串行化与这些方式又有什么区别呢？一个字，简单。在.NET以前的开发环境中，串行化是一个手工定制，对于类设计人员来说，实现类的串行化并不困难，但是实现难度较大的设计，它就显得能麻烦、耗时。 在.NET中，该过程完全是自动进行的，用户所做的就是使用Serializable特性来标记一个能串行化的类，运行库做余下的事。

.NET运行库怎样实现这一捷径的呢？当然是利用镜像，或更为准确地说是反射。前面提到，程序集含有名为元数据的自描述(self-describing)数据，程序集的元数据完整地表述了内部每一个类型，包括类型中每个私有字段的信息。通过反射过程，运行库能识别元数据，并用它来决定类应怎样被串行化。

2.6.1 使用Serializable特性

前面已经提到，如果允许运行库串行化一个对象，必须将该类标记上Serializable特性。下面的代码定义了两个标记了Serialable特性的类。

[Serializable]
public class Car
{
private string mColor;
private int mTopSpeed;
 
//Reference to another object
private Radio mRadio;
 
[NonSerialized] //Runtime will not serialize this field
private string mNickName;
 
public Car(string nickName, int topSpeed, string color)
{
mNickName = nickName;
mTopSpeed = topSpeed;
mColor = color;
mRadio = new Radio();
}
}
[Serializable]
public class Radio
{
private int mVolume = 5;
}

如上所示，Car类的mNickName字段用NonSerialized特性标注，指示运行库进行串行化时跳过该项，而其他部分允许进行串行化。这里注意，mRadio是对另一对象的引用，意味着运行库必须对其串行化。事实上，当运行库被告知要对某个对象串行化时，使用给定的对象作为根，建立一个对象图表(类似于垃圾回收器)。所有在图表中的对象也必须可被串行化的，否则运行库将引发异常。

下面的代码举例说明如何将Car对象串行化到一个文件之中。

static void Main(string[] args)
{
Car myCar = new Car("Christine", 150, "Red");
FileStream mySoapFile = File.Create("Car.txt");
 
// Use a SOAP formatter object to serialize the object.
new SoapFormatter().Serialize(mySoapFile, myCar);
 
mySoapFile.Close();
}

运行库不控制串行化数据的实际格式，但是有一个专门进行格式化的对象负责对串行化输出进行格式化。.NET框架有两种格式化程序：SOAP格式化程序和二进制格式化程序。在前面的例子中，SoapFormatter对象将对象串行化进一个SOAP报文，并将其发送到特定的流中。图2-26显示了在执行完这段代码后Car.txt中的内容。

如果仔细查看图2-26，很容易发现SOAP是如何描绘每个对象和它的数据成员。这种方式通过增加文件大小来提高了可读性。二进制格式化程序使用了更为紧凑的格式。如果需要在网络间发送对象，这种方式就更重要，尤其是在需要考虑网络带宽而不强调可读性的情况下。

通过调用SoapFormatter.Dewerialize方法，就可将该对象读入内存中：

static void Rehydrate()
{
FileStream mySoapFile = File.Open("Car.txt", FileMode.Open);
 
Car myCar = (Car) new SoapFormatter().Deserialize(mySoapFile);
 
mySoapFile.Close();
}

2.6.2 ISerializable接口和Formatter类

在某些情况下，需要比默认的串行化机制更强的功能时，可以实现ISerializable接口。它提供了一种对串行化数据更为精确控制，但不提供对数据格式的控制。这时，就需要扩展Formatter类。

下面的代码演示了如何实现ISerializable接口。

[Serializable]
public class Car : ISerializable
{
private string mColor;
static private int mTopSpeed;
private Radio mRadio;
 
[NonSerialized]
private string mNickName;
 
// Required by the ISerializable interface
public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
{
info.AddValue("mColor", mColor);
info.AddValue("mTopSpeed", mTopSpeed);
info.AddValue("mRadio", mRadio);
}
 
// This contructor is required todeserialize the object
private Car(SerializationInfo info, StreamingContext context)
{
mTopSpeed = info.GetInt32("mTopSpeed");
mColor = info.GetString("mColor");
mRadio = (Radio) info.GetValue("mRadio", typeof(Radio));
}
. . .
}

当运行库串行化对象时，将调用ISerializable.GetObjectData方法，并传递SerializationInfo对象和StreamingContext结构。SerializationInfo对象提供AddValue方法，允许在对象中使用相关的名称存储一个值。VB6.0编程人员也许认为SerializationInfo对象是PropertyBag的另一个表示方法，但是与PropertyBag仅存储变量不同，SerializationInfo对象能存储强类型数据。AddValue经过几次重载，允许加入任何一个原始CLR类型。可以研究StreamingContext结构的内容，从而准确地判定加速串行化处理过程的因素是什么。例如，如果一个对象被传递给另一处理过程时，希望采用不同的串行化该对象的方法。如下代码所示：

public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
{
// If serializing across proxess , then skip the radio object
if (context.State != StreamingContextStates.CrossProcess)
{
mRadio = (Radio) info.GetValue("mRadio", typeof(Radio));
}
info.AddValue("mColor", mColor);
info.AddValue("mTopSpeed", mTopSpeed);
}

该例考察StreamingContext结构的State字段。这个枚举指定了被串行化对象的源或目标地。如果它与StreamingContextStates.CrossProcess相同，目的地就是同一机器上的另一进程。在那种情况下，代码不能对包含的Radio对象串行化。

通过对ISerializable接口的实现允许控制“什么”被串行化。而控制对象“如何”被串行化，就必须采用格式化程序类。这里还需要实现其他几种方法，包括Serialize、Deserialize、WriteBoolean、WriteByte、WriteArray等。这比本书实际用到的要深，因此把它留给细心的读者作为练习。