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Android 進階6:兩種序列化方式 Serializable 和 Parcelable

什麼是序列化

我們總是說著或者聽說著“序列化”,它的定義是什麼呢?

序列化 (Serialization)將物件的狀態資訊轉換為可以儲存或傳輸的形式的過程。在序列化期間,物件將其當前狀態寫入到臨時或永續性儲存區。以後,可以通過從儲存區中讀取或反序列化物件的狀態,重新建立該物件。

二進位制序列化保持型別保真度,這對於在應用程式的不同調用之間保留物件的狀態很有用。例如,通過將物件序列化到剪貼簿,可在不同的應用程式之間共享物件。您可以將物件序列化到流、磁碟、記憶體和網路等等。遠端處理使用序列化“通過值”在計算機或應用程式域之間傳遞物件。

簡單地說,“序列化”就是將執行時的物件狀態轉換成二進位制,然後儲存到流、記憶體或者通過網路傳輸給其他端。

在安卓開發中,我們在元件中傳遞資料時常常使用 Intent 傳輸資料時需要傳遞 Serializable 或者 Parcelable 的資料,比如 Intent.putExtra 方法:

public Intent putExtra(String name, Parcelable value) {...}
public Intent putExtra(String name, Serializable value) {...}

也會使用 Binder 傳遞資料。

今天就來介紹下這兩種序列化方式。

Serializable 介面

Serializable 是 Java 提供的序列化介面,它是一個空介面:

public interface Serializable {
}

Serializable 用來標識當前類可以被 ObjectOutputStream 序列化,以及被 ObjectInputStream 反序列化。

Serializable 有以下幾個特點:

  • 可序列化類中,未實現 Serializable 的屬性狀態無法被序列化/反序列化
  • 也就是說,反序列化一個類的過程中,它的非可序列化的屬性將會呼叫無參建構函式重新建立
  • 因此這個屬性的無參建構函式必須可以訪問,否者執行時會報錯
  • 一個實現序列化的類,它的子類也是可序列化的

下面是一個實現了 Serializable 的實體類:

public class GroupBean implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 8829975621220483374L;
    private String mName;
    private List<String> mMemberNameList;

    public GroupBean() {
    }

    public String getName() {
        return mName;
    }

    public void setName(String name) {
        mName = name;
    }

    public List<String> getMemberNameList() {
        return mMemberNameList;
    }

    public void setMemberNameList(List<String> memberNameList) {
        mMemberNameList = memberNameList;
    }
}

可以看到實現 Serializable 的實現非常簡單,除了實體內容外只要建立一個 serialVersionUID 屬性就好。

serialVersionUID

從名字就可以看出來,這個 serialVersionUID ,有些類似我們平時的介面版本號,在執行時這個版本號唯一標識了一個可序列化的類。

也就是說,一個類序列化時,執行時會儲存它的版本號,然後在反序列化時檢查你要反序列化成的物件版本號是否一致,不一致的話就會報錯:·InvalidClassException

如果我們不自己建立這個版本號,序列化過程中執行時會根據類的許多特點計算出一個預設版本號。然而只要你對這個類修改了一點點,這個版本號就會改變。這種情況如果發生在序列化之後,反序列化時就會導致上面說的錯誤。

因此 JVM 規範強烈 建議我們手動宣告一個版本號,這個數字可以是隨機的,只要固定不變就可以。同時最好是 private 和 final 的,儘量保證不變。

此外,序列化過程中不會儲存 static 和 transient 修飾的屬性,前者很好理解,因為靜態屬性是與類管理的,不屬於物件狀態;而後者則是 Java 的關鍵字,專門用來標識不序列化的屬性。

預設實現 Serializable 不會自動建立 serialVersionUID 屬性,為了提示我們及時建立 serialVersionUID ,可以在設定中搜索 serializable 然後選擇下圖所示的幾個選項,為那些沒有宣告 serialVersionUID 屬性的類以及內部類新增一個警告。

這裡寫圖片描述

這樣當我們建立一個類不宣告 UID 屬性時,類名上就會有黃黃的警告:

這裡寫圖片描述

滑鼠放上去就會顯示警告內容:

GroupBean’ does not define a ‘serialVersionUID’ field less… (Ctrl+F1)
Reports any Serializable classes which do not provide a serialVersionUID field. Without a serialVersionUID field, any change to a class will make previously serialized versions unreadable.

這時我們按程式碼提示快捷鍵就可以生成 serialVersionUID 了。

序列化與反序列化 Serializable

Serializable 的序列化與反序列化分別通過 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 進行,例項程式碼如下:

/**
 * 序列化物件
 *
 * @param obj
 * @param path
 * @return
 */
synchronized public static boolean saveObject(Object obj, String path) {
    if (obj == null) {
        return false;
    }
    ObjectOutputStream oos = null;
    try {
        oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(path));
        oos.writeObject(obj);
        oos.close();
        return true;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (oos != null) {
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    return false;
}

/**
 * 反序列化物件
 *
 * @param path
 * @param <T>
 * @return
 */
@SuppressWarnings("unchecked ")
synchronized public static <T> T readObject(String path) {
    ObjectInputStream ojs = null;
    try {
        ojs = new ObjectInputStream(new FileInputStream(path));
        return (T) ojs.readObject();
    } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        close(ojs);
    }
    return null;
}

Parcelable 介面

Parcelable 是 Android 特有的序列化介面:

public interface Parcelable {
    //writeToParcel() 方法中的引數,用於標識當前物件作為返回值返回
    //有些實現類可能會在這時釋放其中的資源
    public static final int PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE = 0x0001;

    //writeToParcel() 方法中的第二個引數,它標識父物件會管理內部狀態中重複的資料
    public static final int PARCELABLE_ELIDE_DUPLICATES = 0x0002;

    //用於 describeContents() 方法的位掩碼,每一位都代表著一種物件型別
    public static final int CONTENTS_FILE_DESCRIPTOR = 0x0001;

    //描述當前 Parcelable 例項的物件型別
    //比如說,如果物件中有檔案描述符,這個方法就會返回上面的 CONTENTS_FILE_DESCRIPTOR
    //其他情況會返回一個位掩碼
    public int describeContents();

    //將物件轉換成一個 Parcel 物件
    //引數中 dest 表示要寫入的 Parcel 物件
    //flags 表示這個物件將如何寫入
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags);

    //實現類必須有一個 Creator 屬性,用於反序列化,將 Parcel 物件轉換為 Parcelable 
    public interface Creator<T> {

        public T createFromParcel(Parcel source);

        public T[] newArray(int size);
    }

    //物件建立時提供的一個建立器
    public interface ClassLoaderCreator<T> extends Creator<T> {
        //使用類載入器和之前序列化成的 Parcel 物件反序列化一個物件
        public T createFromParcel(Parcel source, ClassLoader loader);
    }
}

實現了 Parcelable 介面的類在序列化和反序列化時會被轉換為 Parcel 型別的資料 。

Parcel 是一個載體,它可以包含資料或者物件引用,然後通過 IBinder 在程序間傳遞。

實現 Parcelable 介面的類必須有一個 CREATOR 型別的靜態變數,下面是一個例項:

public class ParcelableGroupBean implements Parcelable {

    private String mName;
    private List<String> mMemberNameList;
    private User mUser;

    /**
     * 需要我們手動建立的建構函式
     * @param name
     * @param memberNameList
     * @param user
     */
    public ParcelableGroupBean(String name, List<String> memberNameList, User user) {
        mName = name;
        mMemberNameList = memberNameList;
        mUser = user;
    }

    /**
     * 1.內容描述
     * @return
     */
    @Override
    public int describeContents() {
        //幾乎都返回 0,除非當前物件中存在檔案描述符時為 1
        return 0;
    }

    /**
     * 2.序列化
     * @param dest
     * @param flags 0 或者 1
     */
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeString(mName);
        dest.writeStringList(mMemberNameList);
        dest.writeParcelable(mUser, flags);
    }

    /**
     * 3.反序列化
     */
    public static final Creator<ParcelableGroupBean> CREATOR = new Creator<ParcelableGroupBean>() {
        /**
         * 反序列建立物件
         * @param in
         * @return
         */
        @Override
        public ParcelableGroupBean createFromParcel(Parcel in) {
            return new ParcelableGroupBean(in);
        }

        /**
         * 反序列建立物件陣列
         * @param size
         * @return
         */
        @Override
        public ParcelableGroupBean[] newArray(int size) {
            return new ParcelableGroupBean[size];
        }
    };

    /**
     * 4.自動建立的的構造器,使用反序列化得到的 Parcel 構造物件
     * @param in
     */
    protected ParcelableGroupBean(Parcel in) {
        mName = in.readString();
        mMemberNameList = in.createStringArrayList();
        //反序列化時,如果熟悉也是 Parcelable 的類,需要使用它的類載入器作為引數,否則報錯無法找到類
        mUser = in.readParcelable(User.class.getClassLoader());
    }

}

總結

可以看到,Serializable 的使用比較簡單,建立一個版本號即可;而 Parcelable 則相對複雜一些,會有四個方法需要實現。

一般在儲存資料到 SD 卡或者網路傳輸時建議使用 Serializable 即可,雖然效率差一些,好在使用方便。

而在執行時資料傳遞時建議使用 Parcelable,比如 Intent,Bundle 等,Android 底層做了優化處理,效率很高。

Thanks