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Java中的基礎----序列化與反序列化的作用

Java提供兩種物件持久化的方式,分別序列化和外部序列化。

1)序列化(Serialization):

        在分散式環境下,無論是何種資料,都會以二進位制序列的形式在網路上傳輸。序列化是一種將物件以一連串的位元組描述的過程,用於解決在對物件流進行讀寫操作時所引發的問題。序列化可以將物件的狀態寫在流裡進行網路傳輸,或儲存在檔案、資料庫裡,並在需要時把該流讀取出來重新構造一個相同的物件。

要實現序列化的類必須

  • 實現Serialization介面(位於java.lang包中);
  • 使用一個輸出流(如FileOutputStream)來構造物件流(如ObjectOutputStream)的物件;
  • 使用該物件的writeObject(Object obj)方法將需要序列化的物件進行寫出(即儲存其狀態)。

PS:由static修飾的類的成員(靜態化)或者transient修飾的物件(物件儲存時,只是物件的臨時資料),被宣告為以上兩種型別的資料,不能被序列化。

需要序列化的場景:由於序列化的使用會影響系統的效能,因此如果能不使用就儘量不要使用。

  • 需要通過網路來發送物件,或將物件的狀態需要被持久化儲存到資料庫或檔案中。
  • 序列化能實現深複製,即複製引用的物件。
2)外部序列化: Java還提供另外一種實現物件持久化的方法,即外部序列化。介面如下:
public interface Externalization extends Serialization{
    void readExternal(ObjectInput in);
    void readExternal(ObjectOutput out);
}
外部序列化與序列化的區別主要在於(序列化是內建的API,只需要,只需要實現Serialization)、(使用外部序列化時,介面必須由開發人員來實現,由於控制權交給了開發人員,在程式設計時有更多的靈活性,可能會提高效能)。

3)反序列化: 通俗的講,就是將流轉為物件。

要實現反序列化的類必須

  • 使用一個輸如流(如FileOutputStream)來構造物件流(如ObjectInputStream)的物件;
  • 使用該物件的(ObjectInputStream)obj.readObject()方法將需要反序列化的流進行寫入(流轉為物件)。
詳細的序列化和反序列化的實現機制,可以參考下面的菜鳥教程的內容,直接貼出:

以下部分轉載自菜鳥教程:http://www.runoob.com/java/java-serialization.html

Java 提供了一種物件序列化的機制,該機制中,一個物件可以被表示為一個位元組序列,該位元組序列包括該物件的資料、有關物件的型別的資訊和儲存在物件中資料的型別。

將序列化物件寫入檔案之後,可以從檔案中讀取出來,並且對它進行反序列化,也就是說,物件的型別資訊、物件的資料,還有物件中的資料型別可以用來在記憶體中新建物件。

整個過程都是Java虛擬機器(JVM)獨立的,也就是說,在一個平臺上序列化的物件可以在另一個完全不同的平臺上反序列化該物件。

類ObjectInputStream 和ObjectOutputStream是高層次的資料流,它們包含序列化和反序列化物件的方法。

ObjectOutputStream 類包含很多寫方法來寫各種資料型別,但是一個特別的方法例外:

publicfinalvoid writeObject(Object x)throwsIOException

上面的方法序列化一個物件,並將它傳送到輸出流。相似的ObjectInputStream 類包含如下反序列化一個物件的方法:

publicfinalObject readObject()throwsIOException,ClassNotFoundException

該方法從流中取出下一個物件,並將物件反序列化。它的返回值為Object,因此,你需要將它轉換成合適的資料型別。

為了演示序列化在Java中是怎樣工作的,我將使用之前教程中提到的Employee類,假設我們定義瞭如下的Employee類,該類實現了Serializable 介面。

publicclassEmployeeimplements java.io.Serializable{publicString name;publicString address;publictransientint SSN;publicint number;publicvoid mailCheck(){System.out.println("Mailing a check to "+ name
                           +" "+ address);}}

請注意,一個類的物件要想序列化成功,必須滿足兩個條件:

該類必須實現 java.io.Serializable 物件。

該類的所有屬性必須是可序列化的。如果有一個屬性不是可序列化的,則該屬性必須註明是短暫的。

如果你想知道一個Java標準類是否是可序列化的,請檢視該類的文件。檢驗一個類的例項是否能序列化十分簡單, 只需要檢視該類有沒有實現java.io.Serializable介面。

序列化物件

ObjectOutputStream 類用來序列化一個物件,如下的SerializeDemo例子例項化了一個Employee物件,並將該物件序列化到一個檔案中。

該程式執行後,就建立了一個名為employee.ser檔案。該程式沒有任何輸出,但是你可以通過程式碼研讀來理解程式的作用。

注意: 當序列化一個物件到檔案時, 按照Java的標準約定是給檔案一個.ser副檔名。

import java.io.*;publicclassSerializeDemo{publicstaticvoid main(String[] args){Employee e =newEmployee();
      e.name ="Reyan Ali";
      e.address ="Phokka Kuan, Ambehta Peer";
      e.SSN =11122333;
      e.number =101;try{FileOutputStream fileOut =newFileOutputStream("/tmp/employee.ser");ObjectOutputStreamout=newObjectOutputStream(fileOut);out.writeObject(e);out.close();
         fileOut.close();System.out.printf("Serialized data is saved in /tmp/employee.ser");}catch(IOException i){
          i.printStackTrace();}}}

反序列化物件

下面的DeserializeDemo程式例項了反序列化,/tmp/employee.ser儲存了Employee物件。

import java.io.*;publicclassDeserializeDemo{publicstaticvoid main(String[] args){Employee e =null;try{FileInputStream fileIn =newFileInputStream("/tmp/employee.ser");ObjectInputStreamin=newObjectInputStream(fileIn);
         e =(Employee)in.readObject();in.close();
         fileIn.close();}catch(IOException i){
         i.printStackTrace();return;}catch(ClassNotFoundException c){System.out.println("Employee class not found");
         c.printStackTrace();return;}System.out.println("Deserialized Employee...");System.out.println("Name: "+ e.name);System.out.println("Address: "+ e.address);System.out.println("SSN: "+ e.SSN);System.out.println("Number: "+ e.number);}}

以上程式編譯執行結果如下所示:

DeserializedEmployee...Name:ReyanAliAddress:PhokkaKuan,AmbehtaPeer
SSN:0Number:101

這裡要注意以下要點:

readObject() 方法中的try/catch程式碼塊嘗試捕獲 ClassNotFoundException異常。對於JVM可以反序列化物件,它必須是能夠找到位元組碼的類。如果JVM在反序列化物件的過程中找不到該類,則丟擲一個 ClassNotFoundException異常。

注意,readObject()方法的返回值被轉化成Employee引用。

當物件被序列化時,屬性SSN的值為111222333,但是因為該屬性是短暫的,該值沒有被髮送到輸出流。所以反序列化後Employee物件的SSN屬性為0。