当前位置：首页 > news >正文

Java 序列流：Java 对象的序列化和反序列化详解

news 来源：原创 2024/9/17 3:32:50

1.概念

序列化是指将一个对象转换为一个字节序列（包含对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息），它可以将多个InputStream对象串联起来，使得它们可以被当作一个单一的输入流来处理，以便在网络上传输或保存到文件中，或者在程序之间传递。在 Java 中，序列化通过实现 java.io.Serializable 接口来实现，只有实现了 Serializable 接口open in new window的对象才能被序列化。

当你序列化对象时，你把它包装成一个特殊文件，可以保存、传输或存储。反序列化则是打开这个文件，读取序列化的数据，然后将其还原为对象，以便在程序中使用。

序列流的基本特性包括：

懒加载：序列流的操作是懒加载，意味着它们不会立即执行，而是在需要结果时才执行。
不可变：一旦创建了序列流，就不能修改它。如果需要修改，必须创建一个新的流。
并行处理：序列流支持并行处理，可以利用多核处理器提高性能。

2.ObjectOutputStream

java.io.ObjectOutputStream 继承自 OutputStream 类，因此可以将序列化后的字节序列写入到文件、网络等输出流中。

来看 ObjectOutputStream 的构造方法：
ObjectOutputStream(OutputStream out)

该构造方法接收一个 OutputStream 对象作为参数，用于将序列化后的字节序列输出到指定的输出流中。例如：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.txt");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

使用示例如下：

public class Employee implements Serializable {public String name;public String address;public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化
}

接下来，来聊聊 writeObject (Object obj) 方法，该方法是 ObjectOutputStream 类中用于将对象序列化成字节序列并输出到输出流中的方法，可以处理对象之间的引用关系、继承关系、静态字段和 transient 字段。

public class ObjectOutputStreamDemo {public static void main(String[] args) {Person person = new Person("沉默王二", 20);try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("logs/person.dat");ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);oos.writeObject(person);oos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}
class Person implements Serializable {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}
}

一个对象要想序列化，必须满足两个条件:

该类必须实现java.io.Serializable 接口open in new window，否则会抛出NotSerializableException 。
该类的所有字段都必须是可序列化的。如果一个字段不需要序列化，则需要使用transient 关键字open in new window进行修饰。

3.ObjectInputStream

ObjectInputStream 可以读取 ObjectOutputStream 写入的字节流，并将其反序列化为相应的对象（包含对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息）。

主要功能就是将ObjectOutputStream序列化的字节流转换回java对象。

使用步骤：

1、创建对象输入流：

FileInputStream fileIn =new FileInputStream("example.ser");
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);

2、读取对象：使用readObject的方法从流中读取对象。注意，读取的对象需要强制类型转换到正确的类型。

ObjectInputStream in =new ObjectInputStream(fileIn);
Object obj =in.readObject();
Employee emp =(Employee) obj;

整体演示：

String filename = "logs/person.dat"; // 待反序列化的文件名
try (FileInputStream fileIn = new FileInputStream(filename);ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn)) {// 从指定的文件输入流中读取对象并反序列化Object obj = in.readObject();// 将反序列化后的对象强制转换为指定类型Person p = (Person) obj;// 打印反序列化后的对象信息System.out.println("Deserialized Object: " + p);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();
}

我们首先指定了待反序列化的文件名（前面通过 ObjectOutputStream 序列化后的文件），然后创建了一个 FileInputStream 对象和一个 ObjectInputStream 对象。接着我们调用 ObjectInputStream 的 readObject 方法来读取指定文件中的对象，并将其强制转换为 Person 类型。最后我们打印了反序列化后的对象信息。

4.transient

transient关键字是一个变量修饰符，用于声明一个字段不会被序列化。当一个对象被序列化时，默认状态下，对象的所有非静态和非瞬态字段都会被保存在字节流中。然而，如果你不希望某个字段被序列化，可以将其声明为transient。

关键用途：

保护敏感数据：如果你有一个包含敏感信息到字段（比如密码，信用卡等等）。
避免序列化不必要的字段：有些字段可能在序列化时没有意义，或者不应该被保留在对象状态中。

public class TransientTest {public static void main(String[] args) {User user = new User();user.setUsername("我是大帅比");user.setPasswd("123456");System.out.println("read before Serializable: ");System.out.println("username: " + user.getUsername());System.err.println("password: " + user.getPasswd());try {ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt"));os.writeObject(user); // 将User对象写进文件os.flush();os.close();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}try {ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt"));user = (User) is.readObject(); // 从流中读取User的数据is.close();System.out.println("\nread after Serializable: ");System.out.println("username: " + user.getUsername());System.err.println("password: " + user.getPasswd());} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}class User implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 8294180014912103005L;  private String username;private transient String passwd;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPasswd() {return passwd;}public void setPasswd(String passwd) {this.passwd = passwd;}}

运行结果：

read before Serializable:
username: 沉默王二
password: 123456 
read after Serializable:
username: 沉默王二
password: null

transitent的使用小结：

一旦字段被 transient 修饰，成员变量将不再是对象持久化的一部分，该变量的值在序列化后无法访问。

transient 关键字只能修饰字段，而不能修饰方法和类。

被 transient 关键字修饰的字段不能被序列化，一个静态变量（static关键字open in new window修饰）不管是否被 transient 修饰，均不能被序列化。