java.io.Serializable淺析

轉自：http://www.cnblogs.com/gw811/archive/2012/10/10/2718331.html

Java API中java.io.Serializable介面原始碼：

public interface Serializable {

}

類通過實現java.io.Serializable介面可以啟用其序列化功能。未實現次介面的類無法使其任何狀態序列化或反序列化。可序列化類的所有子型別本身都是可序列化的。序列化介面沒有方法或欄位，僅用於標識可序列化的語義。

　　Java的"物件序列化"能讓你將一個實現了Serializable介面的物件轉換成byte流，這樣日後要用這個物件時候，你就能把這些byte資料恢復出來，並據此重新構建那個物件了。

　　要想序列化物件，你必須先建立一個OutputStream，然後把它嵌進ObjectOutputStream。這時，你就能用writeObject()方法把物件寫入OutputStream了。

　　writeObject()方法負責寫入特定類的物件的狀態，以便相應的 readObject()方法可以還原它。通過呼叫 out.defaultWriteObject 可以呼叫儲存 Object 的欄位的預設機制。該方法本身不需要涉及屬於其超類或子類的狀態。狀態是通過使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支援的用於基本資料型別的方法將各個欄位寫入 ObjectOutputStream 來儲存的。

　　讀的時候，你得把InputStream嵌到ObjectInputStream裡面，然後再呼叫readObject()方法。不過這樣讀出來的，只是一個Object的reference，因此在用之前，還得先下傳。readObject() 方法負責從流中讀取並還原類欄位。它可以呼叫 in.defaultReadObject 來呼叫預設機制，以還原物件的非靜態和非瞬態欄位。　 defaultReadObject()方法使用流中的資訊來分配流中通過當前物件中相應命名欄位儲存的物件的欄位。這用於處理類發展後需要新增新欄位的情形。該方法本身不需要涉及屬於其超類或子類的狀態。狀態是通過使用 writeObject 方法或使用 DataOutput 支援的用於基本資料型別的方法將各個欄位寫入 ObjectOutputStream 來儲存的。

　　在序列化時，有幾點要注意的：

　　１：當一個物件被序列化時，只儲存物件的非靜態成員變數（包括宣告為private的變數），不能儲存任何的成員方法和靜態的成員變數。

　　２：如果一個物件的成員變數是一個物件，那麼這個物件的資料成員也會被序列化。

　　３：如果一個可序列化的物件包含對某個不可序列化的物件的引用，那麼整個序列化操作將會失敗，並且會丟擲一個NotSerializableException。我們可以將這個引用標記為transient，那麼物件仍然可以序列化。

 

　　1、序列化是幹什麼的？

　　簡單說就是為了儲存在記憶體中的各種物件的狀態，並且可以把儲存的物件狀態再讀出來。雖然你可以用你自己的各種各樣的方法來儲存Object States，但是Java給你提供一種應該比你自己好的儲存物件狀態的機制,那就是序列化。

　　2、什麼情況下需要序列化

　　a）當你想把的記憶體中的物件儲存到一個檔案中或者資料庫中時候；
　　b）當你想用套接字在網路上傳送物件的時候；
　　c）當你想通過RMI傳輸物件的時候；

　　3、當對一個物件實現序列化時，究竟發生了什麼？

　　在沒有序列化前，每個儲存在堆（Heap）中的物件都有相應的狀態（state），即例項變數（instance ariable）比如：

Foo myFoo = new Foo();
myFoo .setWidth(37);
myFoo.setHeight(70);

當通過下面的程式碼序列化之後，MyFoo物件中的width和Height例項變數的值（37，70）都被儲存到foo.ser檔案中，這樣以後又可以把它從檔案中讀出來，重新在堆中建立原來的物件。當然儲存時候不僅僅是儲存物件的例項變數的值，JVM還要儲存一些小量資訊，比如類的型別等以便恢復原來的物件。

FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");
ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);
os.writeObject(myFoo);

4、實現序列化（儲存到一個檔案）的步驟

a）Make a FileOutputStream

　　java 程式碼
　　FileOutputStream fs = new FileOutputStream("foo.ser");

　　b）Make a ObjectOutputStream

　　java 程式碼
　　ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);

　　c）write the object

　　java 程式碼
　　os.writeObject(myObject1);
　　os.writeObject(myObject2);
　　os.writeObject(myObject3);

　　d) close the ObjectOutputStream

　　java 程式碼
　　os.close();

　　5、舉例說明

public class Box implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -3450064362986273896L;
    
    private int width;
    private int height;
    
    public static void main(String[] args) {
        Box myBox=new Box();
        myBox.setWidth(50);
        myBox.setHeight(30);
        try {
            FileOutputStream fs=new FileOutputStream("F:\\foo.ser");
            ObjectOutputStream os=new ObjectOutputStream(fs);
            os.writeObject(myBox);
            os.close();
            FileInputStream fi=new FileInputStream("F:\\foo.ser");
            ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(fi);
            Box box=(Box)oi.readObject();
            oi.close();
            System.out.println(box.height+","+box.width);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public int getWidth() {
        return width;
    }
    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }
    public int getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }
}

6、相關注意事項

　　a）當一個父類實現序列化，子類自動實現序列化，不需要顯式實現Serializable介面；
　　b）當一個物件的例項變數引用其他物件，序列化該物件時也把引用物件進行序列化；
　　c）並非所有的物件都可以序列化，至於為什麼不可以，有很多原因了,比如：

　　1.安全方面的原因，比如一個物件擁有private，public等field，對於一個要傳輸的物件，比如寫到檔案，或者進行rmi傳輸 等等，在序列化進行傳輸的過程中，這個物件的private等域是不受保護的。
　　2. 資源分配方面的原因，比如socket，thread類，如果可以序列化，進行傳輸或者儲存，也無法對他們進行重新的資源分配，而且，也是沒有必要這樣實現。

 

　　serialVersionUID

　　序列化執行時使用一個稱為 serialVersionUID 的版本號與每個可序列化類相關聯，該序列號在反序列化過程中用於驗證序列化物件的傳送者和接收者是否為該物件載入了與序列化相容的類。如果接收者載入的該物件的類的 serialVersionUID 與對應的傳送者的類的版本號不同，則反序列化將會導致  InvalidClassException。可序列化類可以通過宣告名為 "serialVersionUID" 的欄位（該欄位必須是靜態 (static)、最終 (final) 的 long 型欄位）顯式宣告其自己的 serialVersionUID：

 ANY-ACCESS-MODIFIER static final long serialVersionUID = 42L;

　　如果可序列化類未顯式宣告 serialVersionUID，則序列化執行時將基於該類的各個方面計算該類的預設 serialVersionUID 值，如“Java(TM) 物件序列化規範”中所述。不過，強烈建議 所有可序列化類都顯式宣告 serialVersionUID 值，原因是計算預設的 serialVersionUID 對類的詳細資訊具有較高的敏感性，根據編譯器實現的不同可能千差萬別，這樣在反序列化過程中可能會導致意外的 InvalidClassException。因此，為保證 serialVersionUID 值跨不同 java 編譯器實現的一致性，序列化類必須宣告一個明確的 serialVersionUID 值。還強烈建議使用 private 修飾符顯示宣告 serialVersionUID（如果可能），原因是這種宣告僅應用於直接宣告類 -- serialVersionUID 欄位作為繼承成員沒有用處。陣列類不能宣告一個明確的 serialVersionUID，因此它們總是具有預設的計算值，但是陣列類沒有匹配 serialVersionUID 值的要求。