笔记:I/O流-对象序列化

时间:2024-11-22 14:05:50

Java
语言支持一种称为对象序列化(Object
Serialization)的非常通用的机制,可以将任何对象写入到流中,并在之后将其读回,首先需要支持对象序列化的类,必须继承与
Serializable
接口,该接口没有任何方法,只是对类起到标记的作用,然后使用
ObjectOutputStream
流来序列化对象,使用
ObjectInputStream
流来反序列化,示例代码如下:

  • 对象类声明:

    public class Employee implements Serializable {

            private String name;

            private String sex;

            public
    Employee() {

            }

            public
    Employee(String name, String sex) {

                    this.name = name;

                    this.sex = sex;

            }

            // getter 和 setter 方法

    }

     
     

    public class Manager extends Employee {

            private Employee secretary;

            public
    Manager(){

            }

            public
    Manager(String name, String sex) {

                    super(name, sex);

            }

            // getter 和 setter 方法

    }

  • 创建对象实例:

     Employee harry = new
    Employee("Harry Hacker", "男");

     Manager boss = new
    Manager("Carl Cracker", "女");

    boss.setSecretary(harry);

  • 序列化到文件

     
    ObjectOutputStream outputStream = null;

             try {

                   
    outputStream = new
    ObjectOutputStream(new
    FileOutputStream("serializableApp.dat"));

                    outputStream.writeObject(boss);

            
    } catch (FileNotFoundException ex) {

                    ex.printStackTrace();

            
     } finally {

                    if (outputStream != null) {

                           outputStream.close();

                    }

           
     }

  • 从文件反序列化

                ObjectInputStream inputStream = null;

                try {

                        inputStream = new
ObjectInputStream(new
FileInputStream("serializableApp.dat"));

                        Manager serializableBoss = (Manager) inputStream.readObject();

                        System.out.println("manager name is " + serializableBoss.getName() + " sex is "

                                        + serializableBoss.getSex() + " secretary is "

                                        + serializableBoss.getSecretary().getName());

                } catch (ClassNotFoundException ex) {

                        ex.printStackTrace();

                } catch (FileNotFoundException ex) {

                        ex.printStackTrace();

                } finally {

                        if (inputStream != null) {

                                inputStream.close();

                        }

                }

每个对象都用一个序列号保存的,对象序列化机制如下:

  • 对于遇到的每一个对象引用都关联一个序列号
  • 对于每一个对象,当第一次遇到时,保存器对象数据到流中
  • 如果某个对象已经被保存过,那么只写出保存的序列号
  • 对于流中的对象,在第一次遇到其序列号时,创建他,并使用流中数据来初始化他,然后记录这个顺序号和新对象之间的关联
  • 当遇到对象引用另一个对象的序列号时,获取与这个序列号相关联的对象引用

某些数据域时不可以序列化的,例如,只对本地方法有意义的存储文件句柄或窗口句柄的整数值等,Java
拥有一种简单的机制来防止这种域被序列化,那就是将他们标记成
transient,如果被标记为不可序列化的类,也需要将其标记为
transient,瞬时域在对象序列化时总是被跳过,示例如下:

    private transient Point2D.Double point;

 
 

  1. 修改默认的序列化机制

    序列化机制单个的类提供了一种方式,去向默认的读写行为添加验证或任何其他想要的行为,可序列化类可以定义具体有如下签名的方法:

            private
    void
    readObject(ObjectInputStream in)

                            throws IOException,ClassNotFoundException;

            
     

            private
    void
    writeObject(ObjectOutputStream out)

                            throws IOException;

    readObject

    writeObject
    方法只需要保存和加载本类的数据域,而不需要关注基类(超类)数据和任何其他类的信息,实现给方法的具体示例如下:

         private
    void
    readObject(ObjectInputStream in)

                            throws IOException, ClassNotFoundException {

                    // 读取序列化字段数据

                    in.defaultReadObject();

                    // 其他数据校验或者序列化

            }

            private
    void
    writeObject(ObjectOutputStream out)

                            throws IOException{

                    // 写入序列化字段数据

                    out.defaultWriteObject();

                    // 其他数据校验或者序列化

           }

    除了可以使用readObject

    writeObject方法来保存和恢复对象数据外,类还可以定义他自己的机制,类需要实现
    Externalizable
    接口,该接口定义了两个方法:

        public
    void
    readExternal(ObjectInput in)

            
    throws IOException, ClassNotFoundException;

     
     

        public
    void
    writeExternal(ObjectOutput out)

                throws IOException ;

    这些方法对包括超类数据在内的整个对象的存储和恢复负全责,而序列化机制在流中仅仅只是记录该对象所属的类,示例代码如下:

  • 基类代码:

            public
    void
    writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

                    out.writeUTF(this.name);

                    out.writeUTF(this.sex);

            }

            public
    void
    readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

                    this.name = in.readUTF();

                    this.sex = in.readUTF();

            }

  • 子类代码:

    @Override

    public
    void
    readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {

            super.readExternal(in);

            this.secretary = new
    Employee();

           
    this.secretary.readExternal(in);

     }

    @Override

    public
    void
    writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

            super.writeExternal(out);

           this.secretary.writeExternal(out);

     }

     
     

  1. 序列化单例和类型安全的枚举

    在序列化和反序列化时,如果目标对象时唯一的,使用默认的序列化机制时不适用的,因为默认的序列化机制,即使构造器时私有的,序列化机制也可以创建新的对象,因此在进行==(比较)时将失败,为了解决整个问题需要定义一个名称为 readResolve的特殊方法,在对象被序列化之后就会调用他,返回一个对象,而该对象之后会称为 readObject 的返回值,示例代码如下:

    public class Orientation implements Serializable {

            public static final Orientation HORIZONTAL = new
    Orientation(1);

            public static final Orientation VERTICAL = new
    Orientation(2);

     
     

            private
    int value;

     
     

            private
    Orientation(int value) {

                    this.value = value;

            }

     
     

            protected Object readResolve() throws ObjectStreamException {

                    if (value == 1) {

                            return HORIZONTAL;

                    }

                    if (value == 2) {

                            return VERTICAL;

                    }

                    
     

                    return null;

            }

    }

  2. 版本管理

    无论类的定义产生了什么样的变化,他的SHA指纹也会跟着变化,而我们知道对象流拒绝读入具有不同指纹的对象,但是,类可以表明他对其早期版本保持兼容,在类的所有较新的版本都必须把
    serialVersionUID
    常量定义与最初版本的指纹相同,如果一个类具有名为
    serialVersionUID
    的静态数据成员,就不需要在人工的计算其指纹,而只需直接使用整个值,示例如下:

    public class Employee implements Serializable, Externalizable {

            public static final
    long serialVersionUID = -2349238498234324L;

    }

    如果类只有方法产生了变化,那么在读入新对象数据时是不会有任何问题的,如果是数据域产生了变化,那么就可能会有问题,常见情况如下:

  • 如果数据域之间名字匹配而类型不匹配,那么对象流不会进行类型转换,因此不兼容
  • 如果流中的对象具有当前版本中所没有的数据域,那么对象流会忽视这些额外的数据
  • 如果当前版本具有在流化对象中所没有的数据域,那么这些新增加的域将被设置成他们的默认值(对象是null、数字为
    0,布尔类型为
    false)