一文搞懂序列化

参考自：
1.https://mp.weixin.qq.com/s/K135j6_t0npqt7E1Su8zhA
2. https://zhuanlan.zhihu.com/p/499806202

(1) 序列化和反序列化是什么?

序列化：把java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化.

反序列化：把字节序列恢复为java对象的过程称为对象的反序列化.

(2) 什么时候需要用到序列化和反序列化呢?

当我们只在本地JVM里运行下Java实例, 这个时候是不需要什么序列化和反序列化的, 但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘, 数据库中时, 当我们需要与浏览器进行交互时, 当我们需要实现RPC时, 这个时候就需要序列化和反序列化了.

前两个需要用到序列化和反序列化的场景, 是不是让我们有一个很大的疑问? 我们在与浏览器交互时, 还有将内存中的对象持久化到数据库中时, 好像都没有去进行序列化和反序列化, 因为我们都没有实现Serializable接口, 但一直正常运行.

下面先给出结论:

只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输, 这个时候都需要序列化和反序列化.

理由:

服务器与浏览器交互时真的没有用到Serializable接口吗? JSON格式实际上就是将一个对象转化为字符串, 所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串, 我们来看来String类型的源码:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

......
}
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String类型实现了Serializable接口, 并显示指定serialVersionUID的值.

然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况, Mybatis数据库映射文件里的insert代码:

<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
    INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
insert>
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实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中, 而是将对象中的属性持久化到数据库中, 而这些属性都是实现了Serializable接口的基本属性.

(3) 实现序列化和反序列化为什么要实现Serializable接口?

可以发现接口中什么也没有，这其实是Java中的标识语义，用来告诉JVM帮我在底层进行序列化和反序列化。如果不实现这个接口，就只能手动实现序列化和反序列化代码了，如下

(4) 手动实现序列化和反序列化?

Java.IO.ObjectOutputStream代表对象输出流。writeObject（Object obj）方法可对参数指定的obj对象进行序列化。
Java.IO.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法可以反序列化。

/**
 * 序列化
 */
File file = new File(pathName);
ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)));
//序列化
oos.writeObject(list);

/**
 * 反序列化
 */
File file = new File(pathName);
ObjectInputStream oin=new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)));
//反序列化
Object object = oin.readObject();
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具体案例看：https://blog.csdn.net/qq_42665745/article/details/128111377的命令模式实现日志持久化

(5) 实现Serializable接口就算了, 为什么还要显示指定serialVersionUID的值?

• 序列化时：如果不指定serialVersionUID，JVM会帮我们根据类中的属性生成一个serialVersionUID，然后进行序列化，最后进行持久化或者数据传输；

• 反序列化时：JVM会根据属性生成一个新的serialVersionUID，然后将这个新的serialVersionUID与序列化时的serialVersionUID进行比对，如果相同，则反序列化成功，否则失败！

• 当我们指定了serialVersionUID时，JVM也会生成一个serialVersionUID，但它会将我们指定的serialVersionUID赋给生成的，这样就保证了UID一致性。

在实际开发中, 不显示指定serialVersionUID的情况会导致什么问题? 如果我们的类写完后不再修改, 那当然不会有问题, 但这在实际开发中是不可能的, 我们的类会不断迭代, 一旦类被修改了, 那旧对象反序列化就会报错. 所以在实际开发中, 我们都会显示指定一个serialVersionUID, 值是多少无所谓, 只要不变就行.

案例：
1.实体类

@Data
@ToString
public class User implements Serializable {

    private String name;

    private Integer age;
}
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2.测试类

public class Test {

    private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\test.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

    private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\test.txt")));
        return (User) ois.readObject();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user = new User();
        user.setName("cong");
        user.setAge(20);
        System.out.println("序列化前的结果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
    }
}
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3.结果

测试错误情况：

• 修改user类，加个属性phone
• 再注释序列化方法，执行反序列方法

1.修改实体类

@Data
@ToString
public class User implements Serializable {

    private String name;

    private Integer age;

    private String phone;
}
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2.注释序列化方法

public static void main(String[] args) throws Exception {
    User user = new User();
    user.setName("cong");
    user.setAge(20);
    user.setPhone("110");
    System.out.println("序列化前的结果: " + user);

//        serialize(user);

    User dUser = deserialize();
    System.out.println("反序列化后的结果: "+ dUser);
}
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3.结果

报错信息，可以看到有两个serialVersionUID在比较

Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: com.yida.vo.contract.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 951362248228968412, local class serialVersionUID = -7408572177048388061
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实体类加上serialVersionUID 就不会报错了

private static final long serialVersionUID = 1L;
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(6) Java序列化的其他特性

transient关键字修饰的属性不会被序列化, static属性也不会被序列化.因为静态变量属于类的状态，序列化并不保存静态变量！

(7) 父子序列化

结论：

• 当父类实现序列化时，子类所有的属性也会全部被序列化；
• 当父类没有实现序列化，子类在序列化时，父类属性并不会被序列化！