怎么深入理解Java原生的序列化机制

这期内容当中小编将会给大家带来有关怎么深入理解Java原生的序列化机制，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

概念

一个对象如果想在硬盘上存储，一定就需要借助于一定的数据格式。这种把对象转换为硬盘存储的格式的过程就叫做对象的序列化，同样地，将这些文件再反向转换为程序中对象的操作就叫做反序列化一些复杂的解决方案可能是将对象转换为json字符串的方式，这种方式的优点是易读，但是效率还是太低，所以Java的序列化的解决方案是将对象转换为一个二进制流的形式，来实现数据的持久化，本篇文章将会来详细讲解序列化的实现和原理

实现

准备

我们这里有一个普通的对象，要注意的是这个类和其中用到的所有对象都需要实现序列化接口Serializable：

class Demo implements Serializable {int val = 10;String time = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());A a = new A(20);@Overridepublic String toString() {return "[hashcode=" + hashCode() + " val=" + val + ", time=" + time + ", A.val=" + a.val +"]";}}

这个A是一个普通的对象，如下：

class A implements Serializable {int val = 20;public A(int val) {this.val = val;}}

现在我们有一个Demo对象，来输出一下这个对象的标志字符串：

Demo demo = new Demo();System.out.println(demo.toString());

输出结果：

[hashcode=1625635731 val=10, time=20:28:56, A.val=20]

序列化

现在，我们需要将这个对象序列化为二进制流，则需要以下的操作：

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("target");ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);objectOutputStream.writeObject(demo);objectOutputStream.flush();objectOutputStream.close();

这样，demo对象就被我们持久化到硬盘的target文件中了

反序列化

反之，如果我们想将这个对象从target文件中取出，就需要如下的操作：

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("target");ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);Demo newDemo = (Demo)objectInputStream.readObject();

检验

现在，我们用以下的语句来检验这两个对象是否是一个对象：

System.out.println(newDemo.toString());System.out.println("demo == newDemo : " + (demo == newDemo));

输出

[hashcode=885284298 val=10, time=20:28:56, A.val=20]demo == newDemo : false

我们会发现，反序列化得到的对象虽然值和原有对象一致，但是其不是同一个对象，这一点很重要

原理

我们打开序列化生成的target文件，这里需要用二进制流的方式打开：

这里可以将文件分为5个部分：

文件头：声明文件是一个对象序列化文件，同时声明了序列化版本  类描述：声明类信息，包括类名、序列化id，以及域的个数等属性  属性描述  父类信息描述  对象属性的实际值

也就是说，在这个二进制文件中，通过这几部分就能表明一个类的全部信息，在反序列化的过程中，Java将会按照指定的文件格式来从文件中恢复数据

注意事项

序列化的类一定要实现Serializable接口序列化类中包含的自定义对象都需要实现Serializable接口

这两点是为什么呢，我们来看ObjectOutputStream中的writeObject0方法，这里截取了一小段：

if (obj instanceof String) {writeString((String) obj, unshared);} else if (cl.isArray()) {writeArray(obj, desc, unshared);} else if (obj instanceof Enum) {writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);} else if (obj instanceof Serializable) {writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);} else {if (extendedDebugInfo) {throw new NotSerializableException(cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());} else {throw new NotSerializableException(cl.getName());}}

这段代码中的obj不仅仅是被序列化的对象，还会是这个对象中的所有字段，也就是说其中的域对象，必须是字符串、数组、枚举和序列化接口中的一种，否则就会抛出异常

序列化ID

其实，还有一点注意事项，我留在了这里来讲：

在序列化和反序列化之间，对象的字段名称、类型和数量均不能改变

这是为什么呢，我们来看反序列化中的一块代码：

if (model.serializable == osc.serializable &&!cl.isArray() &&suid != osc.getSerialVersionUID()) {throw new InvalidClassException(osc.name,"local class incompatible: " +"stream classdesc serialVersionUID = " + suid +", local class serialVersionUID = " +osc.getSerialVersionUID());}

这是ObjectStreamClass中的initNonProxy方法中的一段，这个方法也就是读取我们序列化文件的核心方法，用于初始化类描述符

不过我们重点不在这里，重点是一个suid和osc.getSerialVersionUID()的比较，这时候就要涉及到一个序列化id的概念了，序列化id的声明类似下面这种形式：

class Demo implements Serializable {// 这个序列化id一般的ide都会提供有自动生成的插件，感兴趣的可以自行下载private static final long serialVersionUID = -5809782578272943999L;// ...}

Java的反序列化成功与否的关键，就是比较文件的序列化id和类的序列化id是否一致，如果一致，则认为文件中的对象和类对象是同一个对象，否则，就说明两个类压根就不是一个类，如果强行转换则很有可能发生异常

但是我们之前没有手动设置序列化id也一样能反序列化成功不是吗？其实，之前能反序列化成功仅仅是因为我们没有改动原来的类，如果我们没有设置序列化id，则以下任何的操作，均会导致反序列化失败：

修改了字段/方法的名称/类型  添加或删除字段/方法

看到了吗，即使我们仅仅修改了字段的名称，也会导致反序列化的失败，如果不注意这一点，将会导致所有反序列化操作的崩溃，但是只要我们设置一个序列化id，即使我们把类中元素删的一干二净，也一样会反序列化成功，只不过是丢失属性而已

上述就是小编为大家分享的怎么深入理解Java原生的序列化机制了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道。