Java的序列化机制对相同的对象进行了优化。向流中输出不同对象的时候，如果没有进行复位，将导致内存泄露。对同一个对象，如果输出多次只会有一次被保留。如果复位，则失去了优化所带来的好处。
在这里我们将通过几个有趣的例子，来演示Java对象序列化缓存问题。下面这个程序非常神奇，用了不到4秒的时间就向我的硬盘上输出了1000TB的数据。不要怀疑你看错了，确实是不到4秒时间就输出1000TB的数据，不相信你也可以在你的电脑上运行一下这个程序。如果你的硬盘不够大也不用担心，Java完全可以自己解决硬盘容量问题。这个例子对你的电脑唯一的要求就是必须有256M以上的内存，并且要设置执行参数为-Xmx256m。相信现在没有谁的电脑内存是不够256M的。
importjava.io.*;
publicclassSuperFastWriter {
privatestaticfinallongTERA_BYTE = 1024L *1024*1024*1024;
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException {
longbytesWritten =0;
byte[] data =newbyte[100*1024*1024];
ObjectOutputStream out =newObjectOutputStream(
newBufferedOutputStream(
newFileOutputStream("bigdata.bin")
)
);
longtime = System.currentTimeMillis();
for(inti =0; i <10*1024*1024; i++) {
out.writeObject(data);
bytesWritten += data.length;
}
out.writeObject(null);
out.close();
time = System.currentTimeMillis() - time;
System.out.printf("Wrote %d TB%n", bytesWritten / TERA_BYTE);
System.out.println("time = "+ time);
}
}编译之后，我们就可以执行这个程序了。
java -Xmx256m SuperFastWriter
可以看到类似以下的输出
Wrote 1000 TB
time = 3710
你一定会非常奇怪，我用的到底是什么电脑。不仅输出的速度那么快，并且输出的内容完全超出了硬盘容量。每秒钟250
TB，简直是不可思议的事情。
如果到硬盘上看一下输出的文件，会发现文件只有大概150M。这是因为当我们通过ObjectOutputStream输出一个对象的时候，ObjectOutputStream会将该对象保存到一个哈希表中，以后在输出相同的对象，都会只输出指针，不输出内容。同样的事情也发生在读取对象的时候。Java通过该机制达到最小化数据输入和输出的目的。下面的例子就演示了读取的过程。
importjava.io.*;
publicclassSuperFastReader {
privatestaticfinallongTERA_BYTE = 1024L *1024*1024*1024;
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException {
longbytesRead =0;
ObjectInputStream in =newObjectInputStream(
newBufferedInputStream(
newFileInputStream("bigdata.bin")
)
);
longtime = System.currentTimeMillis();
byte[] data;
while((data = (byte[]) in.readObject()) !=null) {
bytesRead += data.length;
}
in.close();
time = System.currentTimeMillis() - time;
System.out.printf("Read %d TB%n", bytesRead / TERA_BYTE);
System.out.println("time = "+ time);
}
}在这个例子中，我们去读取刚才输出的文件。虽然文件只有150M左右，但是实际读取的时候，数据量应该是和写出的一样。程序执行时间只需要几秒时间。类似执行结果是：
Read 1000
TBtime = 2033
前面的例子我们反复的将同一个数组写出到文件中，但是并没有修改数组的内容。下面的例子我们将每次写出内容不同的数组。因为Arrays.fill()的执行效率比较低。所以我们只写出256个大数组。
importjava.io.*;
importjava.util.Arrays;
publicclassModifiedObjectWriter {
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException {
byte[] data =newbyte[10*1024*1024];
ObjectOutputStream out =newObjectOutputStream(
newBufferedOutputStream(
newFileOutputStream("smalldata.bin")
)
);
for(inti = -128; i <128; i++) {
Arrays.fill(data, (byte) i);
out.writeObject(data);
}
out.writeObject(null);
out.close();
}
}接下来，我们把写出的内容在从文件中读出看看。
importjava.io.*;
publicclassModifiedObjectReader {
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException {
ObjectInputStream in =newObjectInputStream(
newBufferedInputStream(
newFileInputStream("smalldata.bin")
)
);
byte[] data;
while((data = (byte[]) in.readObject()) !=null) {
System.out.println(data[0]);
}
in.close();
}
}观察会发现，读出的内容并没有-128, -127,
-126等数字，只有-128。这是因为虽然每次我们写出之前都修改了数据的内容，但是依然是原来的数组。Java序列化机制除了第一次写出数组内容以外，以后每次只写出一个指针。在读的时候，也就只第一次读取到内容为-128的数组，以后每次都根据读取到的指针反复在本地哈希表中读取了。也就是说序列化机制只关心对象是否变化，而不关心内容是否变化。
通过这些提点，我们可以看出序列化的原则是：如果需要重复序列化一个对象，并且两次序列化之间对象的内容会发生改变，那么就要复位输出流。或者每次输出前都重新创建一个对象。
下面我们看一下每次都创建新对象的结果：
publicclassModifiedObjectWriter2 {
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException {
ObjectOutputStream out =newObjectOutputStream(
newBufferedOutputStream(
newFileOutputStream("verylargedata.bin")
)
);
for(inti = -128; i <128; i++) {
byte[] data =newbyte[10*1024*1024];
Arrays.fill(data, (byte) i);
out.writeObject(data);
}
out.writeObject(null);
out.close();
}
}当程序运行一会之后，将会提示OutOfMemoryError。这是因为每次对象写出的时候，都会在哈希表中保留一个指针，所以虽然对象已经不再使用了，Java的垃圾回收机制也不会对对象进行回收，要一直等到输出流复位为止。当循环多次执行的时候，创建的对象越来越多，并且没有被及时回收，就会出现OutOfMemoryError问题了。通过观察可以发现，在出现错误之前所产生的文件基本接近于为JVM所分配的内存大小。如果每次输出之后，都复位输出，就可以避免这个问题了。
importjava.io.*;
importjava.util.Arrays;
publicclassModifiedObjectWriter3 {
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException {
ObjectOutputStream out =newObjectOutputStream(
newBufferedOutputStream(
newFileOutputStream("verylargedata.bin")
)
);
byte[] data =newbyte[10*1024*1024];
for(inti = -128; i <128; i++) {
Arrays.fill(data, (byte) i);
out.writeObject(data);
out.reset();
}
out.writeObject(null);
out.close();
}
}不幸的是，复位输出为导致所有的对象都被清理，即使是需要重复输出的对象。
对ObjectOutputStream和ObjectInputStream进行优化设计很大程度上降低了重复数据的输入输出工作，比如字符串。不幸的是，如果不恰当的使用会经常导致OutOfMemoryError错误或者输出数据不完整。
