Java序列化和反序列化(详解)

一、理解Java序列化和反序列化

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)。

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

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。
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。

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：

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。

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。

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。

JDK类库中的序列化步骤：

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。

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new fileOutputStream("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt"));

第二步：通过输出流对象的writeObject()方法写对象

out.writeObject("hollo word");out.writeObject("happy")

JDK中反序列化操作：

第一步：创建文件输入流对象

 ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new fileInputStream("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt"));

第二步：调用readObject()方法

 String obj1 = (String)in.readObject();String obj2 = (String)in.readObject();

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。

Student类序列化和反序列化演示：

1.先创建一个继承了serializable类的student类

import java.io.Serializable;            //导入io包下的序列化类//创建实现序列化接口的学生类
public class Student implements Serializable {//私有化成员变量private String name;private  char sex;private  int year;private  double gpa;public Student(){   //无参构造}public Student(String name,char sex,int year,double gpa){//参数给属性赋值this.name = name;this.sex = sex;this.year = year;this.gpa = gpa;}//重写set和getpublic String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public char getSex() {return sex;}public void setSex(char sex) {this.sex = sex;}public int getYear() {return year;}public void setYear(int year) {this.year = year;}public double getGpa() {return gpa;}public void setGpa(double gpa) {this.gpa = gpa;}
}

把Student类的对象序列化到txt文件（E:\JavaXuLiehua\Student\Student1.txt）中，并对文件进行反序列化：

import java.io.*;
import java.io.Externalizable;
/*
把student类对象序列化到文件E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt*/
public class UserStudent {public static void main(String[] args) throws IOException {Student st = new Student("Tom",'M',20,3.6);         //实例化student类//判断Student1.txt是否创建成功File file = new File("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt");if(file.exists()) {System.out.println("文件存在");}else{//否则创建新文件file.createNewFile();}try {//Student对象序列化过程FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);//调用 ObjectOutputStream 中的 writeObject() 方法 写对象oos.writeObject(st);oos.flush();        //flush方法刷新缓冲区，写字符时会用，因为字符会先进入缓冲区，将内存中的数据立刻写出fos.close();oos.close();//Student对象反序列化过程FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//创建对象输入流ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);//读取对象Student st1 = (Student) ois.readObject();           //会抛出异常（类找不到异常）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();}}
}

查看txt文件，结果如下：

 sr JavaxulieHua.Studentd9Q藿Hf D gpaC sexI yearL namet Ljava/lang/String;xp@ 烫烫掏 M   t Tom

可以看出其中的内容是不容易阅读的，只能通过反序列化读取。

四、transient关键字

transient关键字表示有理的，被修饰的数据不能进行序列化

这里不做详细介绍，修改情况如下：

private transient char sex;         //被transient关键字修饰，不参与序列化

运行结果如下：

文件存在
name = Tom
sex =  
year = 20
gpa = 3.6

此时可以看见，被transient关键字修饰的变量sex并没有被序列化，返回了空值。

五、Externalizable接口实现序列化与反序列化

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。

具体代码实现如下：

复制对象student命名为student1，在里面重写writeExternal()方法和readExternal()方法，如下：

   @Override//对抽象方法进行重写public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException{out.writeObject(name);out.writeObject(sex);out.writeObject(year);out.writeObject(gpa);}@Overridepublic void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {name = (String) in.readObject();sex = (char) in.readObject();year = (int) in.readObject();gpa = (double) in.readObject();}

相应的测试方法里面调用这两种方法的时候，直接调用writeObject()方法和readObject()方法即可，重写的writeExternal()和readExternal()方法会自动执行。

FileOutputStream fos1 = new FileOutputStream(file1);ObjectOutputStream oos1 = new ObjectOutputStream(fos1);//调用 ObjectOutputStream 中的 writeObject() 方法 写对象oos1.writeObject(st);       //会自动执行重写的writeExternal()方法

FileInputStream fis1 = new FileInputStream(file1);//创建对象输入流ObjectInputStream ois1 = new ObjectInputStream(fis1);//读取对象//会自动执行readExternal()方法Student1 st1 = (Student1) ois1.readObject();           //会抛出异常（类找不到异常）

虽然student1类里的sex属性被static或transient修饰，但依旧被序列化，结果如下：

文件存在
name = Tom
sex = M
year = 20
gpa = 3.6