Java序列化是一个框架,它允许将对象状态转换为字节流,从而可以将其持久化到硬盘上或通过网络传输到另一个网络节点。当其他程序获取了这个字节流,它可以反序列化为原来的对象。这个机制使得在JVM(Java虚拟机)之间移动对象成为可能。

序列化接口

Java中,序列化通过实现 java.io.Serializable接口来启用。这是一个标记接口(不含方法),用于启用序列化功能而无需实现任何方法。只是表明类的对象可以被序列化。

序列化实现机制

序列化的过程是由 ObjectOutputStream类实现的。当一个对象被写入到 ObjectOutputStream,序列化运行时会递归遍历该对象,包括它引用的所有子对象的图,将那些对象转换成一个字节序列。

反序列化是由 ObjectInputStream类实现的。它将之前序列化的字节流转变回一个对象,重构对象图。

对象序列化流程

  1. 持久性:首先,对象需要用 FileOutputStream之类的流关联到一个文件。
  2. 序列化:接着,ObjectOutputStream包装上述流,通过 writeObject方法将对象序列化,并将其转换成字节流存储起来。
  3. 反序列化:相反,要读取这个对象,需要 FileInputStream读取字节流,并且 ObjectInputStream解析字节流,通过 readObject方法将对象还原。

序列化的关键点

  • transient关键字:在对象中标记为 transient的成员不会被序列化。通常对于不需要持久化或敏感数据,我们会用 transient标记。
  • serialVersionUID:这是序列化运行时用于版本控制的。它确保序列化和反序列化的是版本兼容的对象。如果不显式声明,JVM会根据类的细节自动生成,但是对类的修改可能会导致不匹配而导致序列化失败。
  • writeObject/readObject方法:如果需要自定义序列化行为,可以在类中添加私有的 writeObjectreadObject方法。序列化运行时会检测它们并调用,而不是使用默认序列化。
  • Externalizable接口:与Serializable不同,Externalizable是另一种序列化接口,它包含 writeExternalreadExternal方法,允许自定义序列化机制,而不是仅仅依赖默认的序列化方式。

注意事项

  • 安全性:因为序列化对象可能包含敏感数据,未经授权的反序列化可能导致安全风险。必须注意相关的防护措施。
  • 维护性:当对象的结构在未来发生变化时,可能会影响到序列化的兼容性。serialVersionUID用于解决这一问题。

实操建议

实际使用时,考虑以下步骤来合理实施序列化和反序列化:

  1. 确认对象及其所有子对象都实现了Serializable接口。
  2. 根据需要使用 transient关键字排除不需要序列化的成员。
  3. 指定一个serialVersionUID辅助未来的版本控制。
  4. 使用 ObjectOutputStreamObjectInputStream来序列化和反序列化对象。
  5. 注意序列化的数据大小,保证性能和存储效率。
  6. 保持对安全性和兼容性的持续关注。

记住,序列化不仅仅是把对象状态保存下来那么简单,它涉及到类的版本控制、安全性和性能等多个重要方面。正确理解和实现Java序列化机制对于构建高效、安全和可维护的Java应用至关重要。

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最后修改:2023 年 12 月 08 日
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