Java序列化对象为yaml java对象序列化的作用

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网络安全卫士 2023-08-25 19:52:55

文章标签 Java序列化对象为yaml java 序列化输入流 文章分类 Java 后端开发

一、序列化和反序列化的概念

　　把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
　　把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。
　　对象的序列化主要有两种用途：
　　1）把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；
　　2）在网络上传送对象的字节序列。

　　在很多应用中，需要对某些对象进行序列化，让它们离开内存空间，入住物理硬盘，以便长期保存。比如最常见的是Web服务器中的Session对象，当有 10万用户并发访问，就有可能出现10万个Session对象，内存可能吃不消，于是Web容器就会把一些session先序列化到硬盘中，等要用了，再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。

　　当两个进程在进行远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送；接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

二、JDK类库中的序列化API

　　java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。
　　java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。
　　只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自 Serializable接口，实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为，而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式。
　　对象序列化包括如下步骤：
　　1）创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如文件输出流；
　　2）通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

　　对象反序列化的步骤如下：
　　1）创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如文件输入流；
　　2）通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

对象序列化和反序列范例：

序列化Person成功后生成了一个obj文件，而反序列化Person是读取obj文件后生成了一个Person对象

　　定义一个Person类，实现Serializable接口

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    /**序列化ID*/
    private static final long serialVersionUID = -2862290766096874208L;
    private String name;
    private int age;
    private String sex;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getSex() {
        return sex;
    }
    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

　　定义一个序列和反序列化工具类

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class SerializableUtil {
    
    /**
     *     对象序列化包括如下步骤：
     *     1.创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如byteArray输出流；
     *  2.通过对象输出流的writeObject()方法写对象。
     */
    public static ByteArrayOutputStream serializeByArray(Object obj) {
        ObjectOutputStream output = null;
        try {
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            output = new ObjectOutputStream(bos);
            output.writeObject(obj);
            output.flush();
            return bos;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(output != null) {
                try {
                    output.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return null;
    }
    
    /**
     *     对象反序列化的步骤如下：
     *     1.创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如byteArray输入流；
     *  2.通过对象输入流的readObject()方法读取对象。
     */
    public static Object unserializeByArray(ByteArrayOutputStream bos) {
        ObjectInputStream input = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        Object obj = null;
        try {
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            input = new ObjectInputStream(bis);
            // 读取
            obj = input.readObject();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(input != null) {
                try {
                    input.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bis != null) {
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bos != null) {
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return obj;
    }
    
    /**
     *     对象序列化包括如下步骤：
     *     1.创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如文件输出流；
     *  2.通过对象输出流的writeObject()方法写对象。
     */
    public static void serializeByFile(Object obj) {
        ObjectOutputStream output = null;
        try {
            File file = new File("obj");
            output = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
            output.writeObject(obj);
            output.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(output != null) {
                try {
                    output.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     *     对象反序列化的步骤如下：
     *     1.创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如文件输入流；
     *  2.通过对象输入流的readObject()方法读取对象。
     */
    public static Object unserializeByFile() {
        ObjectInputStream input = null;
        Object obj = null;
        try {
            File file = new File("obj");
            input = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
            // 读取
            obj = input.readObject();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(input != null) {
                try {
                    input.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return obj;
    }
}

=======================================================Java对象序列化和反序列化测试类

@Test
    public void test_serializable() {
        Person person = new Person();
        person.setName("gacl");
        person.setAge(25);
        person.setSex("男");
        SerializableUtil.serializeByFile(person);
        Person deserializePerson = (Person) SerializableUtil.unserializeByFile();
        System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",deserializePerson.getName(),deserializePerson.getAge(),deserializePerson.getSex()));
        
        ByteArrayOutputStream serializeByArray = SerializableUtil.serializeByArray(person);
        Person unserializeByArray = (Person) SerializableUtil.unserializeByArray(serializeByArray);
        System.out.println(MessageFormat.format("name={0},age={1},sex={2}",unserializeByArray.getName(),unserializeByArray.getAge(),unserializeByArray.getSex()));
    }

　　定义一个User类，实现Externalizable接口

import java.io.Externalizable;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectOutput;

public class User implements Externalizable {
    
    //串行化版本统一标识符
    private static final long serialVersionUID = 2L;
    
    private String userName;
    private String password;
    private int age;
    
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
    public String getPassword() {
        return password;
    }
    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        userName = (String) in.readObject();
        password = (String) in.readObject();
        age = in.readInt();
    }
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(userName);
        out.writeObject(password);
        out.writeInt(age);
    }
    
}

=======================================================Java对象序列化和反序列化测试类

/**
     * 不建议使用，麻烦，与对象耦合性较强
     * @throws FileNotFoundException
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    @Test
    public void test_externalizable() throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
        User user = new User();
        user.setUserName("gacl");
        user.setPassword("123456");
        user.setAge(25);
        // 序列化
        File file = new File("obj");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
        user.writeExternal(oos);
        oos.close();//必须关闭，否则报EOFException
        // 反序列化
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        User externalUser = new User();
        externalUser.readExternal(ois);
        ois.close();//必须关闭，否则报EOFException
        System.out.println(MessageFormat.format("name={0},password={1},age={2}",externalUser.getUserName(),externalUser.getPassword(),externalUser.getAge()));
    }

三、serialVersionUID的作用

　　serialVersionUID: 字面意思上是序列化的版本号，凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量

　　serialVersionUID有两种生成方式：

　　1.默认方式serialVersionUID=1L；

private static final long serialVersionUID = 1L;

　　2.生成的serialVersionUID是根据类名，接口名，方法和属性等来生成的；

private static final long serialVersionUID = -2862290766096874208L;

扯了那么多，那么serialVersionUID(序列化版本号)到底有什么用呢，我们用如下的例子来说明一下serialVersionUID的作用，看下面的代码：

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
//  private String sex;  //去掉sex属性
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

　　然后执行反序列操作，此时就会抛出如下的异常信息：java.io.InvalidClassException: Persion;

　　意思就是说，文件流中的class和classpath中的class，也就是修改过后的class，不兼容了，处于安全机制考虑，程序抛出了错误，并且拒绝载入。那么如果我们真的有需求要在序列化后添加一个字段或者方法呢？应该怎么办？那就是自己去指定serialVersionUID。

　　在例子中，没有指定Persion类的serialVersionUID的，那么java编译器会自动给这个class进行一个摘要算法，类似于指纹算法，只要这个文件多一个空格，得到的UID就会截然不同的，可以保证在这么多类中，这个编号是唯一的。所以，添加了一个字段后，由于没有显指定 serialVersionUID，编译器又为我们生成了一个UID，当然和前面保存在文件中的那个不会一样了，于是就出现了2个序列化版本号不一致的错误。因此，只要我们自己指定了serialVersionUID，就可以在序列化后，去添加一个字段，或者方法，而不会影响到后期的还原，还原后的对象照样可以使用，而且还多了方法或者属性可以用。

四、serialVersionUID的取值

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，有可能会导致不同的 serialVersionUID，也有可能相同。为了提高serialVersionUID的独立性和确定性，强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID，为它赋予明确的值。

　　显式地定义serialVersionUID有两种用途：
　　　　1、在某些场合，希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID；
　　　　2、在某些场合，不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。

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