Java序列化(Serialization) 机制

Java中,一切都是对象,在分布式环境中经常需要将Object从这一端网络或设备传递到另一端。这就需要有一种可以在两端传输数据的协议。Java序列化机制就是为了解决这个问题而产生。

将对象状态转换成字节流之后,可以用java.io包中各种字节流的类将其保存到文件中,管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。对象序列化功能非常简单、强大,在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用。对象序列化问题在网络编程中并不是最核心的课题,但却相当重要,具有许多实用意义。

java对象序列化不仅保留一个对象的数据,而且递归保存对象引用的每个对象的数据。可以将整个对象层次写入字节流中,可以保存在文件中或在网络连接上传递。利用对象序列化可以进行对象的“深复制”,即复制对象本身及引用的对象本身。序列化一个对象可能得到整个对象的序列。

基本使用方法:  

Serialization是指把类或者基本的数据类型持久化(persistence)到数据流(Stream)中,包括文件、字节流、网络数据流。

JAVA中实现serialization主要靠两个类:ObjectOuputStream和ObjectInputStream。他们是JAVA IO系统里的OutputStream和InputStream的子类。既然他们是JAVA IO中的流,那么就可以像操作一般的流一样来操作他们。下面是他们使用方法:

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable; 

public class Pair implements Serializable{ 

 private static final long serialVersionUID = -1874850715617681161L;
 private int type;
 private String name; 

 public int getType() {
 return type;
 } 

 public void setType(int type) {
 this.type = type;
 } 

 public String getName() {
 return name;
 } 

 public void setName(String name) {
 this.name = name;
 } 

 public Pair(int type, String name) {
 super();
 this.type = type;
 this.name = name;
 } 

 public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
 // TODO Auto-generated method stub
 //serialize object pair
 ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
 Pair pair = new Pair(1, "charlie");
 oos.writeObject(pair);
 //deserialize object, get new object newpair
 ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
 Pair newpair = (Pair) ois.readObject(); 

 System.out.println(newpair.getType()+":"+newpair.getName());
 }
} 

1. 这两个类都是decorator模式的,在创建他们的时候,都要传入一个基于字节的流,真正在底下存贮序列化数据的都是这些流。

2. 被持久化的类要实现Serializable接口,这个接口没有任何函数,只是一个标记接口。如果在一台机器上进行序列化,把得到的数据传送到另外一个机器上进行反序列化,那么这两台机器上的类应该是完全一样的,否则序列化是不会成功的。

3. 切记不要把上面代码中的bos用toString得到String,然后再从这个String中得到ByteArrayInputStream,再进行反序列化。bos是以字节存贮的,转成以字符存贮的String必然会造成数据的变化,而从String中到的byte[]也不会是之前那个byte[]了。我遇到过这个问题,是因为我想把序列化之后的数据存在xml文件中。这个问题的具体解决方法见我的另外一篇文章:

www.jb51.net/article/88130.htm

java虚拟机在序列化和反序列化的时候都做了些什么?

javadoc中对这两个类的描述中对java的序列化机制进行了详细的描述:

引用

The default serialization mechanism for an object writes the class of the object, the class signature, and the values of all non-transient and non-static fields. References to other objects (except in transient or static fields) cause those objects to be written also. Multiple references to a single object are encoded using a reference sharing mechanism so that graphs of objects can be restored to the same shape as when the original was written.

默认的序列化机制写到流中的数据有:

1、对象所属的类
2、类的签名
3、所有的非transient和非static的属性
4、对其他对象的引用也会造成对这些对象的序列化
5、如果多个引用指向一个对象,那么会使用sharing reference机制

引用

Classes that require special handling during the serialization and deserialization process must implement special methods with these exact signatures:

private void readObject(java.io.ObjectInputStream stream)
 throws IOException, ClassNotFoundException;
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream stream)
 throws IOException
private void readObjectNoData()
 throws ObjectStreamException; 
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