Java IO之序列化和反序列化

一.基本知识

Java语言支持一种称为对象序列化和反序列的机制，它可以将任意对象写出到流中，并在之后将其读回，恢复出一个新的对象。

1.1如何序列化

首先，对于希望序列化类，都必须实现Serializable接口，该接口没有任何方法定义，只是一个标识。如果没有实现该接口，ObjectOutputStream.writeObject实例方法则会抛出NotSerializableException异常。

首先需要打开一个ObjectOutputStream对象：

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("data.dat"));

使用out.writeObject(Object)将对象序列化
对于基本数据类型，使用out.writeInt()\out.writeDouble()\out.writeFloat()等方法。

对象被多个对象引用的情况
如果序列化的多个对象中都有对同一个对象的引用怎么处理？

序列化时：

每个对象都管理一个序列号
当第一次遇到时，保存其到数据流中
当第二次遇到时，只记录“与之前保存过的序列号为x的对象相同”这个信息即可。在反序列化时执行反过来的操作。

反序列化时：

对于流中的对象，在第一次遇到其序列号时，构建它，并使用流中数据来初始化它，然后记录这个顺序号和新对象之间的关联。
当遇到“与之前保存过的序列号为x的对象相同”标记时，获取与这个顺序号相关联的对象引用

这就是序列化这个名字的来源（因为这里有个序列号）.

1.2如何反序列化

获取一个ObjectInputStream对象：

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("data.dat"));

用readObject()方法以这些对象被写出时的顺序获取它们

Employee e1 = (Employee) in.readObject();
Employee e2 = (Employee) in.readObject();

二.修改默认的序列化机制

2.1阻止序列化某些属性

某些数据域不需要进行序列，如只对本地方法有意义的存储文件句柄和窗口句柄的整数值。还有些域不想让它们序列化。这时可以用transient修饰这些域。

对于不可序列化的属性，也需要用transient修饰，否则序列化时会抛出异常。

2.2自定义序列化

可以在类中实现一下方法：

private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOEeception,ClassNOtFoundException;

private void writeObject(OjbectOutputStream out) throws IOException;

之后，再序列化或反序列这个类的对象时就不再采用默认的规则，而是调用类的这两个方法。

三.序列化单例

问题：程序中有一个单例的对象。如果对其进行序列化，再反序列化，则得到了另一个对象。破坏了其单例性。

解决方法是在类中定义readResolve方法：

public final class Singleton implements Serializable {
  private Singleton() {}
  private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
  public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; }
  private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
    return INSTANCE;
  }
}

这样，当反序列化时，就会调用这个readResolve方法返回我们制定好的对象。

四.版本管理

serialVersionUID的作用：
序列号操作的时候系统会把当前类的serialVersionUID写入到序列化流输出流中，当反序列化时系统会检查流中的serialVersionUID是否和当前类的serialVersionUID一致。如果一致，就说明可以反序列化，否则readObject会抛出InvalidClassException异常。

serialVersionUID的生成：

可以不显示地指定这个常量，那么序列号化时jvm会自动生成一个版本号（根据当前类的信息，如类名、属性等）。这样每当类改变时，就不能兼容之前版本的已序列化的对象了；
如果在类中人工地指定了序列号private static final long serialVersionUID。则不会再自动生成，那么不同版本的类之间会尽量进行兼容，不会抛出InvalidClassException。如果流中的属性比当前的类多，则忽略多余的。如果当前类的属性比流中的多，则多余的赋成默认值；

五.用序列化的方式克隆对象

可以将一个对象序列化后再反序列化，就相当于深克隆了这个对象。

但这种方式效率比较低，不如直接显示地构建对象进行克隆快。