Java 序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口
- 前言
- (1) 序列化和反序列化是什么?
- (2) 实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?
- (3) 实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?
- (4) 我要为serialVersionUID指定个什么值?如果不显示指定serialVersionUID, JVM在序列化时会根据属性自动生成一个serialVersionUID, 然后与属性一起序列化, 再进行持久化或网络传输. 在反序列化时, JVM会再根据属性自动生成一个新版serialVersionUID, 然后将这个新版serialVersionUID与序列化时生成的旧版serialVersionUID进行比较, 如果相同则反序列化成功, 否则报错.
- 总结
前言
我们在开发时，需要把所有model包里的类都实现Serializable接口, 同时还要显示指定serialVersionUID的值. 听到这个需求, 我脑海里就突然出现了好几个问题, 比如说:
(1) 序列化和反序列化是什么?
- 序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化.
- 反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化.
(2) 实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?
当我们只在本地JVM里运行下Java实例, 这个时候是不需要什么序列化和反序列化的, 但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘, 数据库中时, 当我们需要与浏览器进行交互时, 当我们需要实现RPC时, 这个时候就需要序列化和反序列化了.
前两个需要用到序列化和反序列化的场景, 是不是让我们有一个很大的疑问? 我们在与浏览器交互时, 还有将内存中的对象持久化到数据库中时, 好像都没有去进行序列化和反序列化, 因为我们都没有实现Serializable接口, 但一直正常运行.
下面先给出结论:
只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输, 这个时候都需要序列化和反序列化.
理由:
服务器与浏览器交互时真的没有用到Serializable接口吗? JSON格式实际上就是将一个对象转化为字符串, 所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串, 我们来看来String类型的源码:
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/**
* The value is used for character storage.
*
* @implNote This field is trusted by the VM, and is a subject to
* constant folding if String instance is constant. Overwriting this
* field after construction will cause problems.
*
* Additionally, it is marked with {@link Stable} to trust the contents
* of the array. No other facility in JDK provides this functionality (yet).
* {@link Stable} is safe here, because value is never null.
*/
@Stable
private final byte[] value;
/**
* The identifier of the encoding used to encode the bytes in
* {@code value}. The supported values in this implementation are
*
* LATIN1
* UTF16
*
* @implNote This field is trusted by the VM, and is a subject to
* constant folding if String instance is constant. Overwriting this
* field after construction will cause problems.
*/
private final byte coder;
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
......
......
......String类型实现了Serializable接口, 并显示指定serialVersionUID的值.
然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况, Mybatis数据库映射文件里的insert代码:
<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中, 而是将对象中的属性持久化到数据库中, 而这些属性都是实现了Serializable接口的基本属性.
(3) 实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?
在Java中实现了Serializable接口后, JVM会在底层帮我们实现序列化和反序列化, 如果我们不实现Serializable接口, 那自己去写一套序列化和反序列化代码也行, 至于具体怎么写, Google一下你就知道了.
(4) 我要为serialVersionUID指定个什么值?如果不显示指定serialVersionUID, JVM在序列化时会根据属性自动生成一个serialVersionUID, 然后与属性一起序列化, 再进行持久化或网络传输. 在反序列化时, JVM会再根据属性自动生成一个新版serialVersionUID, 然后将这个新版serialVersionUID与序列化时生成的旧版serialVersionUID进行比较, 如果相同则反序列化成功, 否则报错.
如果显示指定了serialVersionUID, JVM在序列化和反序列化时仍然都会生成一个serialVersionUID, 但值为我们显示指定的值, 这样在反序列化时新旧版本的serialVersionUID就一致了.
在实际开发中, 不显示指定serialVersionUID的情况会导致什么问题? 如果我们的类写完后不再修改, 那当然不会有问题, 但这在实际开发中是不可能的, 我们的类会不断迭代, 一旦类被修改了, 那旧对象反序列化就会报错. 所以在实际开发中, 我们都会显示指定一个serialVersionUID, 值是多少无所谓, 只要不变就行.
写个实例测试下:
(1) User类
不显示指定serialVersionUID.
public class User implements Serializable {
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}(2) 测试类
先进行序列化, 再进行反序列化.
public class SerializableTest {
private static void serialize(User user) throws Exception {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
oos.writeObject(user);
oos.close();
}
private static User deserialize() throws Exception{
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
return (User) ois.readObject();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
User user = new User();
user.setName("tyshawn");
user.setAge(18);
System.out.println("序列化前的结果: " + user);
serialize(user);
User dUser = deserialize();
System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
}
}(3) 结果
先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后User类新增一个属性sex
public class User implements Serializable {
private String name;
private Integer age;
private String sex;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", sex='" + sex + '\'' +
'}';
}
}再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:
序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}
Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978报错结果为序列化与反序列化产生的serialVersionUID不一致.
接下来我们在上面User类的基础上显示指定一个serialVersionUID
private static final long serialVersionUID = 1L;再执行上述步骤, 测试结果如下:
序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}
反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}显示指定serialVersionUID后就解决了序列化与反序列化产生的serialVersionUID不一致的问题.
5 Java序列化的其他特性
先说结论, 被transient关键字修饰的属性不会被序列化, static属性也不会被序列化.
我们来测试下这个结论:
(1) User类
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String name;
private Integer age;
private transient String sex;
private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的样子";
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public static String getSignature() {
return signature;
}
public static void setSignature(String signature) {
User.signature = signature;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", sex='" + sex +'\'' +
", signature='" + signature + '\'' +
'}';
}
}(2) 测试类
public class SerializableTest {
private static void serialize(User user) throws Exception {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
oos.writeObject(user);
oos.close();
}
private static User deserialize() throws Exception{
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
return (User) ois.readObject();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
User user = new User();
user.setName("tyshawn");
user.setAge(18);
user.setSex("man");
System.out.println("序列化前的结果: " + user);
serialize(user);
User dUser = deserialize();
System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
}
}(3) 结果
先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后修改User类signature = “我的眼里只有你”, 再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:
序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的样子'}
反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}static属性为什么不会被序列化?
因为序列化是针对对象而言的, 而static属性优先于对象存在, 随着类的加载而加载, 所以不会被序列化.
看到这个结论, 是不是有人会问, serialVersionUID也被static修饰, 为什么serialVersionUID会被序列化? 其实serialVersionUID属性并没有被序列化, JVM在序列化对象时会自动生成一个serialVersionUID, 然后将我们显示指定的serialVersionUID属性值赋给自动生成的serialVersionUID.
总结
在 Java 中，如果希望一个对象能够通过序列化和反序列化进行持久化存储或网络传输，就必须实现 Serializable 接口。Serializable 接口是 Java 提供的一个标记接口，它不包含任何方法，而是作为序列化对象的标记，告诉 Java 运行时环境该对象是可序列化的。
总之，实现 Serializable 接口的主要原因包括：
-
对象持久化：通过实现 Serializable接口，可以将对象转换为字节序列，从而可以将其保存到文件系统、数据库或者进行网络传输，从而实现对象的持久化存储。 -
网络传输：可序列化的对象可以在网络中传输，因为网络通信需要将对象转换为字节流进行传输。通过序列化，对象可以在客户端和服务器之间进行传递。 -
兼容性：实现 Serializable 接口可以使对象在不同版本的 Java 环境中进行序列化和反序列化，从而提高对象的兼容性。
需要注意的是，实现 Serializable 接口并不意味着所有的对象都适合序列化。例如，敏感信息、线程状态等可能不适合被序列化。因此，在实现 Serializable 接口时，还需要考虑对象的合适性和安全性。
总之，通过实现 Serializable 接口，Java 对象可以被序列化为字节流，从而实现持久化存储和网络传输，为 Java 应用程序提供了灵活性和扩展性。
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