序列化

发表于 2019-12-10 更新于 2020-11-23 分类于 Java 阅读次数：

java 序列化机制 Serialize 接口

¶java 本身的序列化机制存在的问题

序列化结果是二进制数据，不利于查看

序列化数据结果比较大、传输效率比较低
不能跨语言对接，只能 java 自己使用

¶xml

以至于在后来的很长一段时间，基于 XML 格式编码的对象序列化机制成为了主流，一方面解决了多语言兼容问题，另一方面比二进制的序列化方式更容易理解。以至于基于 XML 的 SOAP 协议及对应的 WebService 框架在很长一段时间内成为各个主流开发语言的必备的技术。

¶json

再到后来，基于 JSON 的简单文本格式编码的 HTTP REST 接口又基本上取代了复杂的 Web Service 接口，成为分布式架构中远程通信的首要选择。
但是 JSON 序列化存储占用的空间大、性能低等问题，同时移动客户端应用需要更高效的传输数据来提升用户体验。在这种情况下与语言无关并且搞笑的二进制编码协议就成为了大家追求的热点技术之一。首先诞生的一个开源的二进制序列化框架 - MessagePack。它比 google 的 Protocol Buffers 出现得还要早

恰当的序列化协议不仅可以提高系统的通用性、强壮型、安全性、优化性能。同时还能让系统更加易于调试和扩展

恰当的序列化协议不仅可以调高系统的通用性、强壮型、安全性、优化性能。同时还能让系统更加易于调试和扩展。

序列化和反序列化的概念

把对象转化为字节序列的过程称之为对象的序列化
反之，称之为反序列化

怎么去实现一个序列化操作

实现 Serializable 接口
ObjectOutputStream ：把对象转换成二进制数据
ObjectInputStream : 表示读取指定的字节数据转换成对象

@Data
public class Person implements Serializable{
    private static final long serialVersionUID = -2572627257192440740L;

    public static int height=2;
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class SerializeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 序列化操作
        SerializePerson();

        //反序列化操作
        Person person=DeSerializePerson();

        System.out.println(person);
    }

    private static void SerializePerson(){
        try {
            ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("person")));
            Person person=new Person();
            person.setAge(18);
            person.setName("jphoebe");
            oo.writeObject(person);
            oo.flush();
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("person")));
            Person person1=(Person)ois.readObject();
            person.setName("jphoebe11111");
            oo.writeObject(person);
            oo.flush();
            System.out.println("序列化成功: "+new File("person").length());

            Person person2=(Person)ois.readObject();
            System.out.println(person1+"->"+person2);

            oo.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static Person DeSerializePerson(){
        ObjectInputStream ois= null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("person")));
            Person person=(Person)ois.readObject();
            return person;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

扩展疑问

¶serialVersionUID 作用

能够保证序列化的对象和反序列化以后的对象是同一个对象
serialVersionUID 适用于 Java 的序列化机制。简单来说，Java 的序列化机制是通过判断类的 serialVersionUID 来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM 会把传来的字节流中的 serialVersionUID 与本地相应实体类的 serialVersionUID 进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常，即是 InvalidCastException。
具体的序列化过程是这样的：序列化操作的时候系统会把当前类的 serialVersionUID 写入到序列化文件中，当反序列化时系统会去检测文件中的 serialVersionUID，判断它是否与当前类的 serialVersionUID 一致，如果一致就说明序列化类的版本与当前类版本是一样的，可以反序列化成功，否则失败。
serialVersionUID 有两种显示的生成方式：
一是默认的 1L，比如：

1	private static final long serialVersionUID = 1L;

二是根据类名、接口名、成员方法及属性等来生成一个 64 位的哈希字段，比如：

1	private static final long serialVersionUID = xxxxL;

当实现 java.io.Serializable 接口的类没有显式地定义一个 serialVersionUID 变量时候，Java 序列化机制会根据编译的 Class 自动生成一个 serialVersionUID 作序列化版本比较用，这种情况下，如果 Class 文件 (类名，方法明等) 没有发生变化 (增加空格，换行，增加注释等等)，就算再编译多次，serialVersionUID 也不会变化的。
如果我们不希望通过编译来强制划分软件版本，即实现序列化接口的实体能够兼容先前版本，就需要显式地定义一个名为 serialVersionUID，类型为 long 的变量，不修改这个变量值的序列化实体都可以相互进行串行化和反串行化。
说白了就是一个 class 文件的一个版本号，类似文件的 MD5 值，只有两个值一直才能反序列化

¶ 静态变量的序列化

序列化并不保存静态变量的状态

¶transient 关键字

transient 关键字表示指定属性不参与序列化

¶ 父子类问题

如果父类没有实现序列化，而子类实现列序列化。那么父类中的成员没办法做序列化操作

¶ 序列胡的存储规则

¶ 对同一个对象进行追加序列化，而是在原有的序列化对相中，添加 5 个字节的引用，并不会导致文件的累加。

¶ 对同一个对象进行追加序列化，但是两个对象的属性值不一样，序列化对象不会翻倍，而是把变更的属性进行记录。

序列化的应用

¶ 实现深度克隆，无需实现 Cloneable 接口

浅克隆：拷贝复制对象，不复制对象的引用
深克隆：复制对象，同时复制引用的对象

总结

在 java 中，只要一个类实现了 java.io.Serializable 接口，name 他就可以被序列化
通过 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 对对象进行序列化和反序列化操作
对象是否允许被序列化，不仅仅是取决于类对象的代码是否一致，通知还有一个重要的因素（UID）
序列化不保存静态变量
要想父类也参与序列化操作，则必须让父类也实现 Serializable 接口
transient 关键字，主要控制变量是否能够被序列化，如果没有被序列化的成员变量，反序列化后会被设置成初始值（基本数据类型的初始值，如 int = 0, String = null）
通过序列化操作实现深度克隆

主流的序列化技术

json
Hessian （2）
xml
protobuf
kryo
MsgPack
FST
thrift
protostuff
Avro

纯天然绿色学渣

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