序列化是指將對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)流的過(guò)程，以便將其存儲(chǔ)在文件中或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。在Java中，序列化是一個(gè)常見的操作，尤其在分布式系統(tǒng)和持久化存儲(chǔ)中非常有用。小編將介紹Java中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)象的序列化，并介紹幾種實(shí)現(xiàn)序列化的常見方法。
一、什么是序列化
在Java中，序列化(Serialization)是將一個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)流，以便可以通過(guò)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)或者網(wǎng)絡(luò)等傳輸或存儲(chǔ)。而反序列化(Deserialization)則是將字節(jié)流還原成原始的對(duì)象。
Java的序列化機(jī)制允許程序?qū)?duì)象的狀態(tài)(字段值)持久化并能在將來(lái)恢復(fù)它。實(shí)現(xiàn)序列化的一個(gè)關(guān)鍵是對(duì)象的類必須實(shí)現(xiàn)Serializable接口。
二、實(shí)現(xiàn)對(duì)象序列化的基本方法
Java中實(shí)現(xiàn)對(duì)象序列化有幾種方法。下面分別介紹：
1. 實(shí)現(xiàn)Serializable接口
最常見的方式是通過(guò)讓類實(shí)現(xiàn)java.io.Serializable接口來(lái)標(biāo)記該類支持序列化。這個(gè)接口沒(méi)有任何方法，它只是一個(gè)標(biāo)識(shí)接口，表示該類及其對(duì)象可以被序列化。
步驟：
在類定義中實(shí)現(xiàn)Serializable接口。
使用ObjectOutputStream將對(duì)象寫入文件。
使用ObjectInputStream從文件中讀取并反序列化對(duì)象。
代碼示例：
javaCopy Codeimport java.io.*;
// 1. 定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)Serializable接口的類
class Person implements Serializable {
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}
}
public class SerializationDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("John", 30);
// 序列化：將對(duì)象寫入文件
try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) {
out.writeObject(person);
System.out.println("Object serialized: " + person);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 反序列化：從文件讀取對(duì)象
try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) {
Person deserializedPerson = (Person) in.readObject();
System.out.println("Object deserialized: " + deserializedPerson);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
解析：
Person類實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，表示它的對(duì)象可以被序列化。
ObjectOutputStream和ObjectInputStream分別用于序列化和反序列化對(duì)象。
writeObject()方法用于將對(duì)象寫入輸出流。
readObject()方法用于從輸入流中讀取對(duì)象并將其恢復(fù)。
2. 使用transient關(guān)鍵字
如果對(duì)象中的某些字段不需要被序列化，可以使用transient關(guān)鍵字將這些字段標(biāo)記為非序列化。被標(biāo)記為transient的字段不會(huì)被序列化。
代碼示例：
javaCopy Codeclass Person implements Serializable {
private String name;
private transient int age; // 不會(huì)被序列化
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}
}
解析：
age字段被標(biāo)記為transient，因此它在序列化過(guò)程中將被忽略。
在反序列化時(shí)，age字段的值將會(huì)是其默認(rèn)值(對(duì)于int類型是0)。
3. 使用Externalizable接口
Externalizable接口是Serializable接口的子接口，它比Serializable接口提供了更大的控制力。通過(guò)實(shí)現(xiàn)Externalizable接口，我們可以自己定義對(duì)象序列化和反序列化的方式。
Externalizable接口有兩個(gè)方法：
writeExternal(ObjectOutput out)：用于序列化對(duì)象時(shí)，手動(dòng)控制對(duì)象的每個(gè)字段的寫入。
readExternal(ObjectInput in)：用于反序列化時(shí)，手動(dòng)控制對(duì)象字段的讀取。
代碼示例：
javaCopy Codeimport java.io.*;
class Person implements Externalizable {
private String name;
private int age;
public Person() {
// 必須有一個(gè)無(wú)參構(gòu)造方法
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
out.writeObject(name);
out.writeInt(age);
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
name = (String) in.readObject();
age = in.readInt();
}
@Override
public String toString() {
return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}
}
public class ExternalizableDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("John", 30);
// 序列化
try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person_external.ser"))) {
out.writeObject(person);
System.out.println("Object serialized: " + person);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 反序列化
try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person_external.ser"))) {
Person deserializedPerson = (Person) in.readObject();
System.out.println("Object deserialized: " + deserializedPerson);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
解析：
Person類實(shí)現(xiàn)了Externalizable接口，并提供了writeExternal和readExternal方法來(lái)手動(dòng)控制序列化和反序列化。
使用writeObject()和readObject()方法分別處理字段的讀寫。
三、序列化的注意事項(xiàng)
版本控制：在序列化過(guò)程中，類的版本可能會(huì)發(fā)生變化(例如，字段的添加或刪除)。Java通過(guò)serialVersionUID來(lái)標(biāo)識(shí)類的版本。如果類的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而沒(méi)有更新serialVersionUID，可能會(huì)導(dǎo)致反序列化失敗。
代碼示例：
javaCopy Codeprivate static final long serialVersionUID = 1L;
繼承與序列化：如果一個(gè)類的父類實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，那么子類也會(huì)繼承這個(gè)特性。反之，如果父類沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Serializable接口，子類也不能進(jìn)行序列化。
靜態(tài)字段：靜態(tài)字段(static)不會(huì)被序列化，因?yàn)樗鼈儗儆陬惗菍?shí)例。
Java提供了幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象的序列化。最常見的方法是實(shí)現(xiàn)Serializable接口，使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream進(jìn)行對(duì)象的序列化與反序列化。此外，我們可以通過(guò)transient關(guān)鍵字來(lái)排除某些字段的序列化，或使用Externalizable接口來(lái)手動(dòng)控制序列化和反序列化的過(guò)程。
