正文
JAVA 对象序列化——Serializable
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1、序列化是干什么的？
简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态（也就是实例变量，不是方法），并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states，但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制，那就是序列化。
2、什么情况下需要序列化
a）当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
b）当你想用套接字在网络上传送对象的时候；
c）当你想通过RMI传输对象的时候；
3、当对一个对象实现序列化时，究竟发生了什么？
在没有序列化前，每个保存在堆（Heap）中的对象都有相应的状态（state），即实例变量（instance ariable）比如：
java 代码
- Foo myFoo = new Foo();
- myFoo .setWidth(37);
- myFoo.setHeight(70);
当 通过下面的代码序列化之后，MyFoo对象中的width和Height实例变量的值（37，70）都被保存到foo.ser文件中，这样以后又可以把它 从文件中读出来，重新在堆中创建原来的对象。当然保存时候不仅仅是保存对象的实例变量的值，JVM还要保存一些小量信息，比如类的类型等以便恢复原来的对 象。
java 代码
- FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");
- ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);
- os.writeObject(myFoo);
4、实现序列化（保存到一个文件）的步骤
a）Make a FileOutputStream
java 代码
- FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");
b）Make a ObjectOutputStream
java 代码
- ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);
c）write the object
java 代码
- os.writeObject(myObject1);
- os.writeObject(myObject2);
- os.writeObject(myObject3);
d) close the ObjectOutputStream
java 代码
- os.close();
5、举例说明
java 代码
import java.io.*;public class Box implements Serializable
{
private int width;
private int height; public void setWidth(int width){
this.width = width;
}
public void setHeight(int height){
this.height = height;
} public static void main(String[] args){
Box myBox = new Box();
myBox.setWidth(50);
myBox.setHeight(30); try{
FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");
ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);
os.writeObject(myBox);
os.close();
}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
} }
6、相关注意事项
a）序列化时，只对对象的状态进行保存，而不管对象的方法；
b）当一个父类实现序列化，子类自动实现序列化，不需要显式实现Serializable接口；
c）当一个对象的实例变量引用其他对象，序列化该对象时也把引用对象进行序列化；
d）并非所有的对象都可以序列化，,至于为什么不可以，有很多原因了,比如：
1.安全方面的原因，比如一个对象拥有private，public等field，对于一个要传输的对象，比如写到文件，或者进行rmi传输 等等，在序列化进行传输的过程中，这个对象的private等域是不受保护的。
2. 资源分配方面的原因，比如socket，thread类，如果可以序列化，进行传输或者保存，也无法对他们进行重新的资源分 配，而且，也是没有必要这样实现。
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Java的对象序列化是指将那些实现了Serializable接口的对象转换成一个字符序列，并能够在以后将这个字节序列完全恢复为原来的对象。这一过程甚至可通过网络进行，这意味着序列化机制能自动弥补不同操作系统之间的差异。 只要对象实现了Serializable接口（记住，这个接口只是一个标记接口，不包含任何的方法
如果我们想要序列化一个对象，首先要创建某些OutputStream(如FileOutputStream、ByteArrayOutputStream等)，然后将这些OutputStream封装在一个ObjectOutputStream中。这时候，只需要调用writeObject()方法就可以将对象序列化，并将其发送给OutputStream（记住：对象的序列化是基于字节的，不能使用Reader和Writer等基于字符的层次结构）。而饭序列的过程（即将一个序列还原成为一个对象），需要将一个InputStream(如FileInputstream、ByteArrayInputStream等)封装在ObjectInputStream内，然后调用readObject()即可。
对象序列化过程不仅仅保存单个对象，还能追踪对象内所包含的所有引用，并保存那些对象（这些对象也需实现了Serializable接口）。下面这段代码演示了此过程：
package test.serializable;/**
*@chenfeic
*
*只是一个简单的类，用于测试序列化
*/
import java.io.Serializable;public class Data implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 7247714666080613254L;
public int n;
public Data(int n) {
this.n = n;
}
public String toString(){
return Integer.toString(n);
}
}
package test.serializable;import java.io.Serializable;
import java.util.Random;/**
*
* @author chenfei
*
* 用于测试序列化，每个对象Worm对象都与worm中的下一段链接，同时又有属于不同类（Data）的对象引用数组链接
*/
public class Worm implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 5468335797443850679L;
private Data[] d = {
new Data(random.nextInt(10)),
new Data(random.nextInt(10)),
new Data(random.nextInt(10))
};
private static Random random = new Random(47);
private Worm next;
private char c; public Worm(int i , char x) {
System.out.println("Worm constructor:" +i);
c = x;
if(--i > 0) {
next = new Worm(i , (char)(x+1));
}
}
public Worm() {
System.out.println("Default constructor!");
} public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder(":");
sb.append(c);
sb.append("(");
for(Data data : d) {
sb.append(data);
}
sb.append(")");
if(next!=null) {
sb.append(next);
}
return sb.toString();
}
}
package test.serializable;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;public class SerializableTest { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
Worm w = new Worm(6 ,'a');
System.out.println("序列化操纵之前");
System.out.println("w="+w); //序列化操作1--FileOutputStream
ObjectOutputStream oos1 = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("worm.out"));
oos1.writeObject("Worm storage By FileOutputStream ");
oos1.writeObject(w);//必须所有引用的对象都实现序列化（本例终究是Data这个类），否则抛出有java.io.NotSerializableException:这个异常
oos1.close(); //反序列化操作1---FileInputStream
ObjectInputStream ois1 = new ObjectInputStream(new FileInputStream("worm.out"));
String s1 = (String)ois1.readObject();
Worm w1 = (Worm)ois1.readObject();
ois1.close();
System.out.println("反序列化操作1之后");
System.out.println(s1);
System.out.println("w1:"+w1); //序列化操作2--ByteArrayOutputStream
ByteArrayOutputStream byteOutStream = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos2 = new ObjectOutputStream(byteOutStream);
oos2.writeObject("Worm storage By ByteOutputStream ");
oos2.writeObject(w);
oos2.flush(); //反序列操作2--ByteArrayInputStream
ByteArrayInputStream byteInStream = new ByteArrayInputStream(byteOutStream.toByteArray());
ObjectInputStream ois2 = new ObjectInputStream(byteInStream);
String s2 = (String)ois2.readObject();
Worm w2 = (Worm)ois2.readObject();
ois2.close();
System.out.println("反序列化操作2之后");
System.out.println(s2);
System.out.println("w2:"+w2);
}}
运行的结果如下：
Worm constructor:6
Worm constructor:5
Worm constructor:4
Worm constructor:3
Worm constructor:2
Worm constructor:1
序列化操纵之前
w=:a(853):b(119):c(802):d(788):e(199):f(881)
反序列化操作1之后
Worm storage By FileOutputStream
w1::a(853):b(119):c(802):d(788):e(199):f(881)
反序列化操作2之后
Worm storage By ByteOutputStream
w2::a(853):b(119):c(802):d(788):e(199):f(881)
思考：
1）反序列化后的对象，需要调用构造函数重新构造吗？
答案：不需要。对于Serializable对象，对象完全以它存储的二进制位作为基础来构造，而不调用构造器。
请看下面这段代码
package test.serializable;import java.io.Serializable;
import java.util.Date;/**
*
* @author chenfei
*
* 用于测试序列化时的deep copy
*
*/
public class House implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6091530420906090649L; private Date date = new Date(); //记录当前的时间 public String toString() {
return "House:" + super.toString() + ".Create Time is:" + date;
}}
package test.serializable;import java.io.Serializable;public class Animal implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -213221189192962074L; private String name; private House house; public Animal(String name , House house) {
this.name = name;
this.house = house;
System.out.println("调用了构造器");
} public String toString() {
return name + "[" +super.toString() + "']" + house;
}}
package test.serializable;import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;public class Myworld { /**
* @param args
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
House house = new House();
System.out.println("序列化前");
Animal animal = new Animal("test",house);
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(out);
oos.writeObject(animal);
oos.flush();
oos.close(); System.out.println("反序列化后");
ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
Animal animal1 = (Animal)ois.readObject();
ois.close();
}}
运行结果如下所示：
序列化前
调用了构造器
反序列化后
从上面的结果中可以看到，在序列化前，当我们使用
Animal animal = new Animal("test",house);
时，调用了Animal的构造器（打印了输出语句），但是反序列后并没有再打印任何语句，说明并没有调用构造器。
2）序列前的对象与序列化后的对象是什么关系？是("=="还是equal？是浅复制还是深复制？)
答案：深复制，反序列化还原后的对象地址与原来的的地址不同。 我们还是看上面思考1）中给出的代码，前两个类不变化，修改第三个类（MyWorld.java）的部分代码，修改后的代码如下：
package test.serializable;import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;public class Myworld { /**
* @param args
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
House house = new House();
System.out.println("序列化前");
Animal animal = new Animal("test",house);
System.out.println(animal);
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(out);
oos.writeObject(animal);
oos.writeObject(animal);//在写一次，看对象是否是一样，
oos.flush();
oos.close(); ByteArrayOutputStream out2 = new ByteArrayOutputStream();//换一个输出流
ObjectOutputStream oos2 = new ObjectOutputStream(out2);
oos2.writeObject(animal);
oos2.flush();
oos2.close(); System.out.println("反序列化后");
ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
Animal animal1 = (Animal)ois.readObject();
Animal animal2 = (Animal)ois.readObject();
ois.close(); ByteArrayInputStream in2 = new ByteArrayInputStream(out2.toByteArray());
ObjectInputStream ois2 = new ObjectInputStream(in2);
Animal animal3 = (Animal)ois2.readObject();
ois2.close(); System.out.println("out流：" +animal1);
System.out.println("out流：" +animal2);
System.out.println("out2流：" +animal3); System.out.println("测试序列化前后的对象 == ："+ (animal==animal1));
System.out.println("测试序列化后同一流的对象："+ (animal1 == animal2));
System.out.println("测试序列化后不同流的对象==:" + (animal1==animal3)); }}
运行结果如下：
序列化前
调用了构造器
test[test.serializable.Animal@bb7465']House:test.serializable.House@d6c16c.Create Time is:Sat Apr 06 00:11:30 CST 2013
反序列化后
out流：test[test.serializable.Animal@4f80d6']House:test.serializable.House@193722c.Create Time is:Sat Apr 06 00:11:30 CST 2013
out流：test[test.serializable.Animal@4f80d6']House:test.serializable.House@193722c.Create Time is:Sat Apr 06 00:11:30 CST 2013（与上面的相同）
out2流：test[test.serializable.Animal@12cc95d']House:test.serializable.House@157fb52.Create Time is:Sat Apr 06 00:11:30 CST 2013（与上面只是值相同，但是地址不一样。）
测试序列化前后的对象 == ：false
测试序列化后同一流的对象：true
测试序列化后不同流的对象==:false
从结果可以看到
序列化前后对象的地址不同了，但是内容是一样的，而且对象中包含的引用也相同。换句话说，通过序列化操作，我们可以实现对任何可Serializable对象的”深度复制（deep copy）"——这意味着我们复制的是整个对象网，而不仅仅是基本对象及其引用。对于同一流的对象，他们的地址是相同，说明他们是同一个对象，但是与其他流的对象地址却不相同。也就说，只要将对象序列化到单一流中，就可以恢复出与我们写出时一样的对象网，而且只要在同一流中，对象都是同一个。
补充：
serialVersionUID 的作用？
在Java中，软件的兼容性是一个大问题，尤其在使用到对象串行性的时候，那么在某一个对象已经被串行化了，可是这个对象又被修改后重新部署了，那么在这种情况下， 用老软件来读取新文件格式虽然不是什么难事，但是有可能丢失一些信息。 serialVersionUID来解决这些问题，新增的serialVersionUID必须定义成下面这种形式：static final long serialVersionUID=-2805284943658356093L;。其中数字后面加上的L表示这是一个long值。 通过这种方式来解决不同的版本之间的串行话问题。
Java串行化机制定义的文件格式似乎很脆弱，只要稍微改动一下类的定义，原来保存的对象就可能无法读取。例如，下面是一个简单的类定义：
public class Save implements Serializable
{
String name;public void save() throws IOException
{
FileOutputStream f = new FileOutputStream("foo");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(f);
oos.writeObject(this);
oos.close();
}
}
如果在这个类定义中增加一个域，例如final int val = 7;，再来读取原来保存的对象，就会出现下面的异常：
java.io.InvalidClassException:
Save; local class incompatible:
stream classdesc serialVersionUID = -2805284943658356093,
local class serialVersionUID = 3419534311899376629
上例异常信息中的数字串表示类定义里各种属性的编码值：
●类的名字（Save）。
●域的名字（name）。
●方法的名字（Save）。
●已实现的接口（Serializable）。
改动上述任意一项内容（无论是增加或删除），都会引起编码值变化，从而引起类似的异常警报。这个数字序列称为“串行化版本统一标识符”（serial version universal identifier），简称UID。解决这个问题的办法是在类里面新增一个域serialVersionUID，强制类仍旧使用原来的UID。新增的域必须是：
●static：该域定义的属性作用于整个类，而非特定的对象。
●final：保证代码运行期间该域不会被修改。
●long：它是一个64位的数值。
也就是说，新增的serialVersionUID必须定义成下面这种形式：static final long serialVersionUID=-2805284943658356093L;。其中数字后面加上的L表示这是一个long值。
当然，改动之后的类不一定能够和原来的对象兼容。例如，如果把一个域的定义从String改成了int，执行逆-串行化操作时系统就不知道如何处理该值，显示出错误信息：java.io.InvalidClassException: Save; incompatible types for field name。
