序列化与反序列化——作为Java开发，应该避开这些坑

砖业洋__

发布于 2023-05-06 20:34:04

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发布于 2023-05-06 20:34:04

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1.序列化与反序列化的概念

先说说序列化和反序列化的概念

序列化：将对象写入到IO流中反序列化：从IO流中恢复对象

Serializable接口是一个标记接口，不用实现任何方法，标记当前类对象是可以序列化的，是给JVM看的。

序列化机制允许将这些实现序列化接口的对象转化为字节序列，这些字节序列可以保证在磁盘上或者网络传输后恢复成原来的对象。序列化就是把对象存储在JVM以外的地方，序列化机制可以让对象脱离程序的运行而独立存在。

序列化在业务代码也许用的不多，但是在框架层面用的是很多的。

相关技术：Session的序列化或者反序列化

先给出序列化的例子，请记住这个People类，后面会根据这个类来改造讲解。

public class People {

    private Long id;

    public People(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "People{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}

import java.io.*;

// 屏蔽编译器的警告
@SuppressWarnings("all")
public class Main {

    /**
     * <h1>序列化和反序列化 People 对象</h1>
     */
    private static void testSerializablePeople() throws Exception {

        // 序列化的步骤

        // 用于存储序列化的文件，这里的java_下划线仅仅为了说明是java序列化对象，没有任何其他含义
        File file = new File("/tmp/people_10.java_");
        if (!file.exists()) {
            // 1，先得到文件的上级目录，并创建上级目录
            file.getParentFile().mkdirs();
            try {
                // 2，再创建文件
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        People p = new People(10L);

        // 创建一个输出流
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
                new FileOutputStream(file)
        );
        // 输出可序列化对象
        oos.writeObject(p);
        // 关闭输出流
        oos.close();

        // 反序列化的步骤

        // 创建一个输入流
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
                new FileInputStream(file)
        );
        // 得到反序列化的对象，这里可以强转为People类型
        Object newPerson = ois.readObject();
        // 关闭输入流
        ois.close();

        System.out.println(newPerson);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        testSerializablePeople();
    }
}

运行之后，看到磁盘文件因为序列化而多了一个文件

控制台中因反序列化输出的对象信息打印如下：

2.子类实现Serializable接口，父类没有实现，子类可以序列化吗？

去掉父类People的implements Serializable，让父类不实现序列化接口，子类Worker实现序列化接口

public class Worker extends People implements Serializable {

    private String name;
    private Integer age;

    public Worker(Long id, String name, Integer age) {
        super(id);
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
        testSerizableWorker();
    }

    /**
     * <h2>子类实现序列化, 父类不实现序列化</h2>
     * */
    private static void testSerizableWorker() throws Exception {

        File file = new File("/tmp/worker_10.java_");
        if (!file.exists()) {
            // 1，先得到文件的上级目录，并创建上级目录
            file.getParentFile().mkdirs();
            try {
                // 2，再创建文件
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Worker p = new Worker(10L, "lcy", 18);

        // 创建一个输出流
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
                new FileOutputStream(file)
        );
        // 输出可序列化对象
        oos.writeObject(p);
        // 关闭输出流
        oos.close();

        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        Object newWorker = ois.readObject(); // 父类没有序列化的时候，需要调用父类的无参数构造方法
        ois.close();
        System.out.println(newWorker);
    }

再次测试运行

结果显示没有有效地构造器，原来是因为父类没有序列化的时候，Object newWorker = ois.readObject()需要直接调用父类的无参数构造方法，不经过子类的无参构造方法。

我们在父类People中加上空的构造方法之后再次执行

结果却发现打印的不是Worker，而是父类People，因为子类没有实现toString而调用父类的toString，所以打印了People对象，至于父类成员变量id为什么是null，原因如下：

一个子类实现了 Serializable 接口，它的父类都没有实现 Serializable接口，序列化该子类对象。要想反序列化后输出父类定义的某变量的数值，就需要让父类也实现Serializable接口或者父类有默认的无参的构造函数。在父类没有实现Serializable 接口时，虚拟机是不会序列化父对象的，而一个 Java对象的构造必须先有父对象，才有子对象，反序列化也不例外。所以反序列化时，为了构造父对象，只能调用父类的无参构造函数作为默认的父对象。因此当我们取父对象的变量值时，它的值是调用父类无参构造函数后的值，如果在父类无参构造函数中没有对变量赋值，那么父类成员变量值都是默认值，如这里的Long型就是null。根据以上特性，我们可以将不需要被序列化的字段抽取出来放到父类中，子类实现 Serializable接口，父类不实现Serializable接口但提供一个空构造方法，则父类的字段数据将不被序列化。

最后加上子类Worker的toString方法，打印结果如下：

总结：子类实现Serializable接口，父类没有实现，子类可以序列化！！这种情况父类一定要提供空构造方法，不要忘了子类的toString方法！

3.类中存在引用对象，这个类对象在什么情况下可以实现序列化？

来一个组合对象，里面引用People对象，此时People对象没有实现Serializable接口，能否序列化呢？代码给出来，大家可以自行复制测试一下。

public class Combo implements Serializable {

    private int id;
    private People people;

    public Combo(int id, People people) {
        this.id = id;
        this.people = people;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public People getPeople() {
        return people;
    }

    public void setPeople(People people) {
        this.people = people;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Combo{" +
                "id=" + id +
                ", people=" + people +
                '}';
    }
}

public class People {

    private Long id;

    public People() {
    }

    public People(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "People{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}

    private static void testSerializableCombo() throws Exception {

        File file = new File("/tmp/combo_10.java_");
        if (!file.exists()) {
            // 1，先得到文件的上级目录，并创建上级目录
            file.getParentFile().mkdirs();
            try {
                // 2，再创建文件
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Combo p = new Combo(1, new People(10L));

        // 创建一个输出流
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
                new FileOutputStream(file)
        );
        // 输出可序列化对象
        oos.writeObject(p);
        // 关闭输出流
        oos.close();

        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        Object newCombo = ois.readObject();
        ois.close();
        System.out.println(newCombo);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        testSerializableCombo();
    }

运行结果如下

直接爆出异常，说明People类没有序列化。当People加上implements Serializable实现序列化接口后，再次执行如下

总结：一个类里面所有的属性必须是可序列化的，这个类才能顺利的序列化。比如，类中存在引用对象，那么这个引用对象必须是可序列化的，这个类才能序列化。

4.同一个对象多次序列化之间有属性更新，前后的序列化有什么区别？

下面例子中People是可序列化的，每次序列化之前都会把People的id值修改了，用来观察看看，多次序列化期间，如果对象属性更新，是否会影响序列化，反序列化有什么区别。

    /**
     * <h2>同一个对象多次序列化的问题, 坑</h2>
     * */
    private static void sameObjectRepeatedSerialization() throws Exception {

        File file = new File("/tmp/peopele_more.java_");
        if (!file.exists()) {
            // 1，先得到文件的上级目录，并创建上级目录
            file.getParentFile().mkdirs();
            try {
                // 2，再创建文件
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        People p = new People(10L);
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
        // 未序列化，先修改属性
        p.setId(11L);
        oos.writeObject(p);
        // 序列化一次后，再次修改属性
        p.setId(15L);
        oos.writeObject(p);
        // 序列化两次后，再次修改属性
        p.setId(20L);
        oos.writeObject(p);
        oos.close();

        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        Object people1 = ois.readObject();
        Object people2 = ois.readObject();
        Object people3 = ois.readObject();
        ois.close();

        System.out.println(((People) people1).getId());
        System.out.println(((People) people2).getId());
        System.out.println(((People) people3).getId());
    }


    public static void main(String[] args) throws Exception {
        sameObjectRepeatedSerialization();
    }

运行结果如下