2017.12.24 Java序列化你不知道的事（二）

时间：2023-02-26 11:30:35

1 序列化允许重构

序列化允许一定数量的类变种，甚至重构之后也是如此，ObjectInputStream 仍可以很好地将其读出来。

Java Object Serialization 规范可以自动管理的关键任务是：

  • 将薪资段添加到类中
  • 将字段从static改为非static
  • 将字段从transient改为非transient（ 瞬态）

取决于所需的向后兼容程度，转换字段形式（从非 static 转换为 static 或从非 transient 转换为 transient）或者删除字段需要额外的消息传递。

重构序列化类

将新字段添加到序列化的 Person 中 Test3

package com.glut.demo;

import java.io.Serializable;

enum Gender {
    MALE, FEMALE
}

public class Person1 implements Serializable {
    public Person1(String fn, String ln, int a, Gender g)
    {
        this.firstName = fn; 
        this.lastName = ln; 
        this.age = a; 
        this.gender = g;
    }

    public String getFirstName() {
        return firstName;
    }

    public String getLastName() {
        return lastName;
    }

    public Gender getGender() {
        return gender;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public Person getSpouse() {
        return spouse;
    }

    public void setFirstName(String value) {
        firstName = value;
    }

    public void setLastName(String value) {
        lastName = value;
    }

    public void setGender(Gender value) {
        gender = value;
    }

    public void setAge(int value) {
        age = value;
    }

    public void setSpouse(Person value) {
        spouse = value;
    }

    public String toString() {
        return "[Person: firstName=" + firstName + " lastName=" + lastName + " gender=" + gender + " age=" + age
                + " spouse=" + spouse.getFirstName() + "]";
    }

    private String firstName;
    private String lastName;
    private int age;
    private Person spouse;
    private Gender gender;
}

序列化使用一个 hash，该 hash 是根据给定源文件中几乎所有东西 — 方法名称、字段名称、字段类型、访问修改方法等 — 计算出来的，序列化将该 hash 值与序列化流中的 hash 值相比较。

为了使 Java 运行时相信两种类型实际上是一样的，第二版和随后版本的 Person 必须与第一版有相同的序列化版本 hash（存储为 private static final serialVersionUID 字段）。

因此，我们需要 serialVersionUID 字段，它是通过对原始（或 V1）版本的 Person 类运行 JDK serialver命令计算出的。

一旦有了 Person1 的 serialVersionUID，不仅可以从原始对象 Person 的序列化数据创建 PersonV2 对象（当出现新字段时，新字段被设为缺省值，最常见的是“null”），还可以反过来做：即从 PersonV2 的数据通过反序列化得到 Person，这毫不奇怪。点击这里看下序列化你应该知道的一切

2. 序列化并不安全

让 Java 开发人员诧异并感到不快的是，序列化二进制格式完全编写在文档中，并且完全可逆。实际上，只需将二进制序列化流的内容转储到控制台，就足以看清类是什么样子，以及它包含什么内容。

这对于安全性有着不良影响。例如，当通过 RMI 进行远程方法调用时，通过连接发送的对象中的任何 private 字段几乎都是以明文的方式出现在套接字流中，这显然容易招致哪怕最简单的安全问题。

幸运的是，序列化允许 “hook” 序列化过程，并在序列化之前和反序列化之后保护（或模糊化）字段数据。可以通过在 Serializable 对象上提供一个 writeObject 方法来做到这一点。

模糊化序列化数据

假设 Person 类中的敏感数据是 age 字段。毕竟，女士忌谈年龄。 我们可以在序列化之前模糊化该数据，将数位循环左移一位，然后在反序列化之后复位。（您可以开发更安全的算法，当前这个算法只是作为一个例子。）

为了 “hook” 序列化过程，我们将在 Person 上实现一个 writeObject 方法；为了 “hook” 反序列化过程，我们将在同一个类上实现一个readObject 方法。重要的是这两个方法的细节要正确 — 如果访问修改方法、参数或名称不同于清单 4 中的内容，那么代码将不被察觉地失败，Person 的 age 将暴露。

3. 序列化的数据可以被签名和密封

最简单的是将它放在一个 javax.crypto.SealedObject 和/或 java.security.SignedObject 包装器中。两者都是可序列化的，所以将对象包装在 SealedObject 中可以围绕原对象创建一种“包装盒”。

4. 序列化允许将代理放在流中

很多情况下，类中包含一个核心数据元素，通过它可以派生或找到类中的其他字段。在此情况下，没有必要序列化整个对象。可以将字段标记为 transient，但是每当有方法访问一个字段时，类仍然必须显式地产生代码来检查它是否被初始化。

如果首要问题是序列化，那么最好指定一个 flyweight 或代理放在流中。为原始 Person 提供一个 writeReplace 方法，可以序列化不同类型的对象来代替它。类似地，如果反序列化期间发现一个 readResolve 方法，那么将调用该方法，将替代对象提供给调用者。
打包和解包代理

5. 信任，但要验证

认为序列化流中的数据总是与最初写到流中的数据一致，

对于序列化的对象，这意味着验证字段，以确保在反序列化之后它们仍具有正确的值，“以防万一”。为此，可以实现 ObjectInputValidation接口，并覆盖 validateObject() 方法。如果调用该方法时发现某处有错误，则抛出一个 InvalidObjectException。

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