Java学习之Serializable接口学习
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文章参考:https://juejin.cn/post/7155788141075365919#heading-2
概述
通常我们使用Java的序列化与反序列化时,只需要将类实现Serializable
接口即可,剩下的事情就交给了jdk。今天我们就来探究一下,Java序列化是怎么实现的,然后探讨一下几个常见的集合类,他们是如何处理序列化带来的问题的。
下面我们来思考几个问题:
为什么序列化一个对象时,仅需要实现
Serializable
接口就可以了。通常我们序列化一个类时,为什么推荐的做法是要实现一个静态
final
成员变量serialVersionUID
。序列化机制是怎么忽略
transient
关键字的, static变量也不会被序列化。
下面我们来依次解答这些问题。
Serializable接口
先看Serializable
接口,源码很简单,一个空的接口,没有方法也没有成员变量。但是注释非常详细,很清楚的描述了Serializable
怎么用、能做什么,很值得一看,我们捡几个重点的翻译一下:
1 | /** |
类的可序列化性通过实现java.io.Serializable
接口开启。未实现序列化接口的类不能序列化,所有实现了序列化的子类都可以被序列化。Serializable
接口没有方法和属性,只是一个识别类可被序列化的标志。
在序列化过程中,如果类想要做一些特殊处理,可以通过实现以下方法writeObject()
, readObject()
, readObjectNoData()
,其中,
writeObject方法负责为其特定类写入对象的状态,以便相应的
readObject()
方法可以还原它。readObject()
方法负责从流中读取并恢复类字段。如果某个超类不支持序列化,但又不希望使用默认值怎么办?
writeReplace()
方法可以使对象被写入流之前,用一个对象来替换自己。readResolve()
通常在单例模式中使用,对象从流中被读出时,可以用一个对象替换另一个对象。
serialVersionUID
当一个对象实现 Serializable 接口时,多数 ide 会提示声明一个静态常量 serialVersionUID(版本标识),那 serialVersionUID 到底有什么作用呢?应该如何使用 serialVersionUID ?
serialVersionUID 是实现 Serializable 接口而来的,而 Serializable 则是应用于Java 对象序列化/反序列化。对象的序列化主要有两种用途:
- 把对象序列化成字节码,保存到指定介质上(如磁盘等)
- 用于网络传输
现在反过来说就是,serialVersionUID 会影响到上述所提到的两种行为。那到底会造成什么影响呢?
serialVersionUID 是 Java 为每个序列化类产生的版本标识,可用来保证在反序列时,发送方发送的和接受方接收的是可兼容的对象。如果接收方接收的类的 serialVersionUID 与发送方发送的 serialVersionUID 不一致,进行反序列时会抛出 InvalidClassException。序列化的类可显式声明 serialVersionUID 的值,如下:
1 | static final long serialVersionUID = 1L; |
当显式定义 serialVersionUID 的值时,Java 根据类的多个方面(具体可参考 Java 序列化规范)动态生成一个默认的 serialVersionUID 。尽管这样,还是建议你在每一个序列化的类中显式指定 serialVersionUID 的值,因为不同的 jdk 编译很可能会生成不同的 serialVersionUID 默认值,进而导致在反序列化时抛出 InvalidClassExceptions 异常。所以,为了保证在不同的 jdk 编译实现中,其 serialVersionUID 的值也一致,可序列化的类必须显式指定 serialVersionUID 的值。另外,serialVersionUID 的修饰符最好是 private,因为 serialVersionUID 不能被继承,所以建议使用 private 修饰 serialVersionUID。
举例说明如下: 现在尝试通过将一个类 Person 序列化到磁盘和反序列化来说明 serialVersionUID 的作用: Person 类如下:
1 | public class Person implements Serializable { |
简单的测试一下:
1 |
|
测试发现没有什么问题。有一天,因发展需要, 需要在 Person 中增加了一个字段 email,如下:
1 | public class Person implements Serializable { |
这时我们假设和之前序列化到磁盘的 Person 类是兼容的,便不修改版本标识 serialVersionUID。再次测试如下:
1 |
|
将以前序列化到磁盘的旧 Person 反序列化到新 Person 类时,没有任何问题。
可当我们增加 email 字段后,不作向后兼容。即放弃原来序列化到磁盘的 Person 类,这时我们可以将版本标识提高,如下:
1 | private static final long serialVersionUID = 2L; |
再次进行反序列化,则会报错,如下:
1 | java.io.InvalidClassException:Person local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1, local class serialVersionUID = 2 |
谈到这里,我们大概可以清楚,serialVersionUID 就是控制版本是否兼容的,若我们认为修改的 Person 是向后兼容的,则不修改 serialVersionUID;反之,则提高 serialVersionUID的值。再回到一开始的问题,为什么 ide 会提示声明 serialVersionUID 的值呢?
因为若不显式定义 serialVersionUID 的值,Java 会根据类细节自动生成 serialVersionUID 的值,如果对类的源代码作了修改,再重新编译,新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现,对于同一个类,用不同的Java编译器编译,也有可能会导致不同的serialVersionUID。所以 ide 才会提示声明 serialVersionUID 的值。