java序列化

一、序列化

• 序列化定義：序列化是将對象狀态轉換為可保持或傳輸的格式的過程。與序列化相對的是反序列化，它将流轉換為對象。這兩個過程結合起來，可以輕松地存儲和傳輸資料。
• 目的：
  • 以某種存儲形式使自定義對象持久化
  • 将對象從一個地方傳遞到另一個地方

二、Java序列化

• 一個對象能夠序列化的前提是實作Serializable接口。Serializable接口沒有方法，更像是個标記。有了這個标記的Class就能被序列化機制處理。如下：

• class myPoint implements Serializable{

  }

• JAVA反序列化不會調用任何構造器
• 序列化的控制：Externalizable。讀寫都交給你
  • 要在方法writeExternal寫入序列化的參數
  • 要在方法readExternal讀取反序列化的值
  • 要有預設的構造方法（readExternal執行完成，再執行預設的構造器）

  • void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;

    void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,ClassNotFoundException;

    public class Point implements Externalizable {

    private int a;

    private int b;

    public Point(int a, int b) {

    this.a = a;

    this.b = b;

    }

    public Point() {

    }

    public String toString() {

    return a + " , " + b;

    }

    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {

    out.write(a);

    out.write(b);

    }

    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,

    ClassNotFoundException {

    a = in.read();

    b = in.read();

    }

    public static void main(String[] args) throws IOException,

    ClassNotFoundException {

    String file = "d://1.txt";

    Point p = new Point(1, 2);

    System.out.println(p);

    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

    oos.writeObject(p);

    FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

    Point pp = (Point) ois.readObject();

    System.out.println(pp);

    }

    }

  • transient關鍵字 關閉序列化自動進行。
  • 不管你選擇了哪種序列化形式，都要為自己編寫的每個可序列化的類聲明一個顯示的序列版本UID(serial version UID)

三、序列化的問題

在effective java中列舉出了java序列化要注意的一些問題：

1. 謹慎地設計實作Serializable接口
   • 實作釋出了就是一種承諾
   • 如果一個類是為繼承設計的，在‘允許子類實作Serializable接口’與‘禁止子類實作Serializable接口’取一個折中的方案是：提供一個可通路的無參構造器
2. 保護性地編寫 readObject()方法，因為readObject()是建構執行個體的入口。
   • 不保護可能出現 建構了不滿足要求的 執行個體
3. 考慮自定義的序列化形式
   • 邏輯内容 與 實體表示法
   • 如果一個對象的 ‘實體表示法’等同于它的‘邏輯内容’，可能就适用于使用預設的序列化形式。
   • 如果有更好的 ‘實體表示法’在表示‘邏輯内容’則可以自定義序列化形式。

   • public class StringList implements Serializable {

     private transient int size = 0;

     private transient Entity head = null;

     public final void add(String str) {

     // ...

     }

     private static class Entity {

     String data;

     Entity next;

     Entity previous;

     }

     private void writeObject(ObjectOutputStream s) throws IOException {

     s.defaultWriteObject();

     s.write(size);

     for (Entity e = head; e != null; e = e.next) {

     s.writeObject(e.data);

     }

     }

     private void readObject(ObjectInputStream s) throws IOException,

     ClassNotFoundException {

     s.defaultReadObject();

     int num = s.read();

     for (int i = 0; i < num; i++) {

     this.add((String) s.readObject());

     }

     }

     }

四、序列化代理模式

    序列化機制提供的鈎子函數有：

       writeReplace writeObject  readObject  readResolve

• writeReplace：序列化的時候替換所要序列化的對象。
• writeObject：寫入序列化的對象
• readObject：讀取序列化的對象
• readResolve：最後傳回序列化對象

• import java.io.InvalidObjectException;

  import java.io.ObjectInputStream;

  import java.io.Serializable;

  import java.util.Date;

  public final class Period implements Serializable {

  private static final long serialVersionUID = 100L;

  private final Date start;

  private final Date end;

  public Period(Date start, Date end) {

  this.start = new Date(start.getTime());

  this.end = new Date(end.getTime());

  if (this.start.compareTo(this.end) > 0) {

  throw new IllegalArgumentException(start + " after " + end);

  }

  }

  public Date start() {

  return new Date(start.getTime());

  }

  public Date end() {

  return new Date(end.getTime());

  }

  public String toString() {

  return start + " - " + end;

  }

  // 不給

  private Object writeReplace() {

  return new SerializationProxy(this);

  }

  private void readObject(ObjectInputStream stream)

  throws InvalidObjectException {

  throw new InvalidObjectException("proxy request");

  }

  private static class SerializationProxy implements Serializable {

  private final Date start;

  private final Date end;

  SerializationProxy(Period p) {

  this.start = p.start;

  this.end = p.end;

  }

  private Object readResolve() {

  return new Period(start, end);

  }

  private static final long serialVersionUID = 1000L;

  }

  }

五、序列化算法

1. 将對象執行個體相關的類中繼資料輸出。
2. 遞歸地輸出類的超類描述直到不再有超類。
3. 類中繼資料完了以後，開始從最頂層的超類開始輸出對象執行個體的實際資料值。
4. 從上至下遞歸輸出執行個體的資料

• 具體參考，講得很詳細的：http://longdick.javaeye.com/blog/458557

六、參考文獻

• javatips's blog,The Java serialization algorithm revealed: http://www.javaworld.com/community/node/2915 
• Blog ,Java 序列化算法透析：http://longdick.javaeye.com/blog/458557
• Java Object Serialization Specification：http://java.sun.com/j2se/1.4/pdf/serial-spec.pdf
• java程式設計思想 http://www.bookfm.com/reader/online.html?bookid=123482&page=1