Java序列化(Serialization)的理解

1、什么是序列化

　　Java是面向对象的编程语言，有时需要保存对象，并在下次使用时可以顺利还原该对象。由于这种需求很常见，所以Java API对此提供了支持，添加相关程序代码到标准类库中，并将保存和还原的过程称之为“对象序列化”。
　　Java SE7 文档中将与对象序列化的相关内容做了详细表述，将其称为：
　　“Java对象序列化规范”  Java Object Serialization Specification，网址为：
　　http://docs.oracle.com/javase/7/docs/platform/serialization/spec/serialTOC.html

2、为什么叫序列化

　　个人猜测：
　　由于保存对象的过程，是把对象保存为一连串字节流，而英文Serialization的意思“序列化”，所以序列化形象的表述了这个过程。

3、序列化保存那些内容

　　对象（object）是类（class）的一个实例（instance）。一个类中包含了变量（field）和函数（method）两个部分。同一个 类的不同对象只是变量不同，所以Java API序列化过程中只保存了对象的变量部分。同样，由于静态变量（static field）是由同一个类的各个对象共用的，所以序列化过程中也不保存。
　　由于还原对象时需要在程序中动态创建该对象，所以程序也需要知道该对象的类定义，所以如果对象由一个程序序列化保存之后，由另外一个程序反序列化还原 时，类文件也需要传送给该程序。这就需要扩展Java API序列化的功能，对其进行自定义。Java的远程方法调用(Remote Method Invocation, RMI)功能，就是以Java API序列化为基础，并进行了扩展。

3、序列化的用途

　序列化主要有三个用途：

  • 对象持久化（persistence）

　　对象持久化是指延长对象的存在时间。通常状况下，当程序结束时，程序中的对象不再存在。
　　如果通过序列化功能，将对象保存到文件中，就可以延长对象的存在时间，在下次程序运行是再恢复该对象。
　　序列化将对象保存在文件中，是实现对象持久化的一种方式。持久化还有很多种方式，比如Hibernate框架就提供了一整套对象持久化的方案。

  • 对象复制

　　通过序列化，将对象保存在内存中，可以再通过此数据得到多个对象的副本。

  • 对象传输

　　通过序列化，将对象转化字节流后，可以通过网络发送给另外的Java程序。

4、什么是流(Stream)

　　Java是面向对象的编程语言，对象是对现实实体的抽象表述。所以Java API中流(Stream)是对一连串数据的抽象，同时定义了一些操作，write和read等。所以现实实体，只要包含数据和对数据的读写操作都可以表 示为流。OutputStream类和InputStream类，是2个抽象类，分别对应输出、输入流，所有其它流对象，都是其子类。
　　比如文件，文件本质是保存在存储设备中的一连串数据，在Java API中抽象为FileOutputStream类和FileInputStream类，文件的读写可以通过对相应流的读写实现的。
　　比如控制台中命令和结果的输入输出，键盘的输入是一串数据，程序的输出是一串数据，所以在Java API中也被抽象为流对象。控制台输入由System.in对象体现，System.in是类型为InputStream的对象。控制台输出由 System.out对象体现，System.out是类型为PrintStream的对象。
　　由于文件和控制台输入输出都和操作系统有关，所以文件流和控制台流对象最终都是由Java虚拟机创建的。
　　ByteArrayOutputStream、ByteArrayInputStream，是完全不依赖Java虚拟机的流对象，其完全是对一个 byte[]数组的抽象。因为byte[]数组也是一连串数据，byte[]数组支持读写功能，所以完全可以抽象为流对象，这可以从这两个类的源代码中看 出。

4、使用序列化功能

　　在Java API中，对象序列化接口主要由两个类提供：ObjectOutputStream，ObjectInputStream。
　　为了满足保存到文件、内存、通过网络传输等不同需求，对象序列化后保存在流对象中。提供不同的流对象时，序列化后保存在相应流对象中。比如提供 FileOutputStream和FileInputStream，就保存在文件中；提供ByteArrayOutputStream、 ByteArrayInputStream，就保存在内存中。
　　由于Java API已经提供了实现序列化需要的相关代码，所以大部分情况下，使用序列化很简单。例如：
　　保存对象：

?


1

2

3

4

5

6
//创建一个流对象，比如文件输出流对象

FileOutputStream underlyingStream =
new
FileOutputStream(
"C:\\temp\\test"
);

//用刚才的文件流，创建一个对象序列化输出流

ObjectOutputStream serializer =
new
ObjectOutputStream(underlyingStream);

//使用该流的输出函数，将对象序列化后保存到文件流中，也就是保存到了对应文件中。

serializer.writeObject(serializableObject);

　　读取对象，操作完全与保存是一一对应：

?


1

2

3

4

5

6
//创建一个流对象，比如文件输入流对象

FileInputStream underlyingStream =
new
FileInputStream(
"C:\\temp\\test"
);

//用刚才的文件流，创建一个对象序列化输入流

ObjectInputStream deserializer =
new
ObjectInputStream(underlyingStream);

//使用该流的输入函数，将文件中保存的对象读取到内存中，并创建相应对象。

Object deserializedObject = deserializer.readObject(  );

5、什么样的类可以序列化

　　不是所有的类都有序列化的必要，比如Thread类等，这些类中并没有必要保存的信息。这也是序列化没有成为Java内部功能的原因之一。所以，如果某个类需要序列化功能，类的定义中必须实现Serializable或者Externalizable接口。
　　比如Java API中的Character类：

?


1

2
public
final

class
Character
implements
java.io.Serializable, Comparable<Character>

6、进一步的内容

　　进一步的内容比如transient关键字、自定义序列化机制、序列化版本控制等，请参考以下文章：

　　Java RMI  Chapter 10  Serialization  By William Grosso
　　http://oreilly.com/catalog/javarmi/chapter/ch10.html

　　Discover the secrets of the Java Serialization API   by Todd Greanier
　　http://www.oracle.com/technetwork/articles/java/javaserial-1536170.html

　　Ivor Horton‘s Beginning Java(Java 7 Edition By Ivor Horton)  Chapter 12  Serializing Object
　　http://cn.bing.com/search?q=beginning+java+java+7+edition&go=& qs=AS&form=QBRE&pq=beginning+java+java&sc=2-19&sp=1&sk=

时间： 2024-10-14 13:04:48

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