深入理解Java对象序列化.ppt
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1、深入理解Java对象 序列化,关于Java序列化的文章早已是汗牛充栋了,本文是对我个人过往学习,理解及应用Java序列化的一个总结。此文内容涉及Java序列化的基本原理,以及多种方法对序列化形式进行定制。在撰写本文时,既参考了Thinking in Java, Effective Java,JavaWorld,developerWorks中的相关文章和其它网络资料,也加入了自己的实践经验与理解,文、码并茂,希望对大家有所帮助。(持续更新中,2012.02.13最后更新) 1. 什么是Java对象序列化 Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象,但一般情况下,只有当JVM处于运行时,
2、这些对象才可能存在,即,这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期更长。但在现实应用中,就可能要求在JVM停止运行之后能够保存,(持久化)指定的对象,并在将来重新读取被保存的对象。Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能。 使用Java对象序列化,在保存对象时,会把其状态保存为一组字节,在未来,再将这些字节组装成对象。必须注意地是,对象序列化保存的是对象的“状态“,即它的成员变量。由此可知,对象序列化不会关注类中的静态变量。 除了在持久化对象时会用到对象序列化之外,当使用RMI(远程方法调用),或在网络中传递对象时,都会用到对象序列化。Java序列化API为处理对象序列化提供了一个标准机制,该
3、API简单易用,在本文的后续章节中将会陆续讲到。 2. 简单示例 在Java中,只要一个类实现了java.io.Serializable接口,那么它就可以被序列化。此处将创建一个可序列化的类Person,本文中的所有示例将围绕着该类或其修改版。 Gen,der类,是一个枚举类型,表示性别 public enum Gender MALE, FEMALE 如果熟悉Java枚举类型的话,应该知道每个枚举类型都会默认继承类java.lang.Enum,而该类实现了Serializable接口,所以枚举类型对象都是默认可以被序列化的。 Person类,实现了Serializable接口,它包含三个字段:
4、name,String类型;age,Integer类型;gender,Gender类型。另外,还重写该类的toString()方法,以方便打印Person实例中的内容。 public class Person implements Serializable private String name = null; private Integer age = null;,private Gender gender = null; public Person() System.out.println(“none-arg constructor“); public Person(String name
5、, Integer age, Gender gender) System.out.println(“arg constructor“); this.name = name; this.age = age; this.gender = gender; public String getName() return name; public void setName(String name) this.name = name; public Integer getAge(), return age; public void setAge(Integer age) this.age = age; pu
6、blic Gender getGender() return gender; public void setGender(Gender gender) this.gender = gender; Override public String toString() return “ + name + “, “ + age + “, “ + gender + “; SimpleSerial,是一个简单的序列化程序,它先将一个Person对象保存到文件person.out中,然后再从该文件中读出被存储的Person对象,并打印该对象。 public cl,ass SimpleSerial publi
7、c static void main(String args) throws Exception File file = new File(“person.out“); ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file); Person person = new Person(“John“, 101, Gender.MALE); oout.writeObject(person); oout.close(); ObjectInputStream oin = new ObjectInputStrea
8、m(new FileInputStream(file); Object ne,wPerson = oin.readObject(); / 没有强制转换到Person类型 oin.close(); System.out.println(newPerson); 上述程序的输出的结果为: arg constructor John, 31, MALE 此时必须注意的是,当重新读取被保存的Person对象时,并没有调用Person的任何构造器,看起来就像是直接使用字节将Person对象还原出来的。 当Person对象被保存到person.out文件中之后,我们可以在其它地方去读取该文件以还原对象,但必须
9、确保该读取程序的CLASSPATH中包含有Person.class(哪怕在读取Person对象时并没有显示地使用Person类,如上例所示),否则会抛出ClassNotFoundExcepti,on。 3. Serializable的作用 为什么一个类实现了Serializable接口,它就可以被序列化呢?在上节的示例中,使用ObjectOutputStream来持久化对象,在该类中有如下代码: private void writeObject0(Object obj, boolean unshared) throws IOException . if (obj instanceof Stri
10、ng) writeString(String) obj, unshared); else if (cl.isArray() writeArray(obj, desc, unshared); else if (obj instanceof Enum) writeEnum(Enum) obj,desc, unshared); else if (obj instanceof Serializable) writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared); else if (extendedDebugInfo) throw new NotSerializableExcep
11、tion(cl.getName() + “n“ + debugInfoStack.toString(); else throw new NotSerializableException(cl.getName(); . 从上述代码可知,如果被写对象的类型是String,或数组,或Enum,或Serializable,那么就可以对该对象进行序列化,否则将抛出NotSeria,lizableException。 4. 默认序列化机制 如果仅仅只是让某个类实现Serializable接口,而没有其它任何处理的话,则就是使用默认序列化机制。使用默认机制,在序列化对象时,不仅会序列化当前对象本身,还会对该
12、对象引用的其它对象也进行序列化,同样地,这些其它对象引用的另外对象也将被序列化,以此类推。所以,如果一个对象包含的成员变量是容器类对象,而这些容器所含有的元素也是容器类对象,那么这个序列化的过程就会较复杂,开销也较大。 5. 影响序列化 在现实应用中,有些时候不能使用默认序列化机制。比如,希望在序列化过程中忽略掉敏感数据,或者简化序列化过程。下面将介绍若干影响序列化的方法。 5.1 transient关键字 当某个字段被声明为transient后,默认序列化机制就会忽略该字段。此处将Perso,n类中的age字段声明为transient,如下所示, public class Person im
13、plements Serializable . transient private Integer age = null; . 再执行SimpleSerial应用程序,会有如下输出: arg constructor John, null, MALE 可见,age字段未被序列化。 5.2 writeObject()方法与readObject()方法 对于上述已被声明为transitive的字段age,除了将transitive关键字去掉之外,是否还有其它方法能使它再次可被序列化?方法之一就是在Person类中添加两个方法:writeObject()与readObject(),如下所示: publ
14、i,c class Person implements Serializable . transient private Integer age = null; . private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException out.defaultWriteObject(); out.writeInt(age); private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException in.defaultReadO
15、bject(); age = in.readInt(); 在writeObject()方法中会先调用Obj,ectOutputStream中的defaultWriteObject()方法,该方法会执行默认的序列化机制,如5.1节所述,此时会忽略掉age字段。然后再调用writeInt()方法显示地将age字段写入到ObjectOutputStream中。readObject()的作用则是针对对象的读取,其原理与writeObject()方法相同。再次执行SimpleSerial应用程序,则又会有如下输出: arg constructor John, 31, MALE 必须注意地是,writeO
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