Java 序列化/反序列化

    反序列化类对象时有如下限制:

    1. 被反序列化的类必须存在。
    2. serialVersionUID值必须一致。

    除此之外,反序列化类对象是不会调用该类构造方法的,因为在反序列化创建类实例时使用了sun.reflect.ReflectionFactory.newConstructorForSerialization创建了一个反序列化专用的Constructor(反射构造方法对象),使用这个特殊的Constructor可以绕过构造方法创建类实例(前面章节讲sun.misc.Unsafe 的时候我们提到了使用allocateInstance方法也可以实现绕过构造方法创建类实例)。

    使用反序列化方式创建类实例代码片段:

    程序运行结果:

    1. com.anbai.sec.serializes.DeserializationTest@2b650cea

    具体细节可参考 不用构造方法也能创建对象

    java.io.ObjectOutputStream类最核心的方法是writeObject方法,即序列化类对象。

    java.io.ObjectInputStream类最核心的功能是readObject方法,即反序列化类对象。

    java.io.Serializable是一个空的接口,我们不需要实现java.io.Serializable的任何方法,代码如下:

    1. public interface Serializable {
    2. }

    您可能会好奇我们实现一个空接口有什么意义?其实实现java.io.Serializable接口仅仅只用于标识这个类可序列化。实现了java.io.Serializable接口的类原则上都需要生产一个serialVersionUID常量,反序列化时如果双方的serialVersionUID不一致会导致InvalidClassException 异常。如果可序列化类未显式声明 serialVersionUID,则序列化运行时将基于该类的各个方面计算该类的默认 serialVersionUID值。

    DeserializationTest.java测试代码如下:

    程序执行结果如下:

    1. DeserializationTest类序列化后的字节数组:[-84, -19, 0, 5, 115, 114, 0, 44, 99, 111, 109, 46, 97, 110, 98, 97, 105, 46, 115, 101, 99, 46, 115, 101, 114, 105, 97, 108, 105, 122, 101, 115, 46, 68, 101, 115, 101, 114, 105, 97, 108, 105, 122, 97, 116, 105, 111, 110, 84, 101, 115, 116, 74, 36, 49, 16, -110, 39, 13, 76, 2, 0, 2, 76, 0, 5, 101, 109, 97, 105, 108, 116, 0, 18, 76, 106, 97, 118, 97, 47, 108, 97, 110, 103, 47, 83, 116, 114, 105, 110, 103, 59, 76, 0, 8, 117, 115, 101, 114, 110, 97, 109, 101, 113, 0, 126, 0, 1, 120, 112, 116, 0, 17, 97, 100, 109, 105, 110, 64, 106, 97, 118, 97, 119, 101, 98, 46, 111, 114, 103, 116, 0, 2, 121, 122]
    2. 用户名:yz,邮箱:admin@javaweb.org

    核心逻辑其实就是使用ObjectOutputStream类的writeObject方法序列化DeserializationTest类,使用类的readObject方法反序列化DeserializationTest类而已。

    简化后的代码片段如下:

    1. // 序列化DeserializationTest类
    2. ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(baos);
    3. out.writeObject(t);
    4. // 反序列化输入流数据为DeserializationTest对象
    5. ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bais);
    6. DeserializationTest test = (DeserializationTest) in.readObject();

    ObjectOutputStream序列化类对象的主要流程是首先判断序列化的类是否重写了writeObject方法,如果重写了就调用序列化对象自身的writeObject方法序列化,序列化时会先写入类名信息,其次是写入成员变量信息(通过反射获取所有不包含被transient修饰的变量和值)。

    java.io.Externalizable.java:

    ExternalizableTest.java测试代码如下:

    1. package com.anbai.sec.serializes;
    2. import java.io.*;
    3. import java.util.Arrays;
    4. /**
    5. * Creator: yz
    6. * Date: 2019/12/15
    7. */
    8. public class ExternalizableTest implements java.io.Externalizable {
    9. private String username;
    10. private String email;
    11. // 省去get/set方法....
    12. @Override
    13. public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
    14. out.writeObject(username);
    15. out.writeObject(email);
    16. @Override
    17. public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
    18. this.username = (String) in.readObject();
    19. this.email = (String) in.readObject();
    20. }
    21. public static void main(String[] args) {
    22. // 省去测试代码,因为和DeserializationTest一样...
    23. }
    24. }

    程序执行结果如下:

    1. ExternalizableTest类序列化后的字节数组:[-84, -19, 0, 5, 115, 114, 0, 43, 99, 111, 109, 46, 97, 110, 98, 97, 105, 46, 115, 101, 99, 46, 115, 101, 114, 105, 97, 108, 105, 122, 101, 115, 46, 69, 120, 116, 101, 114, 110, 97, 108, 105, 122, 97, 98, 108, 101, 84, 101, 115, 116, -122, 124, 92, -120, -52, 73, -100, 6, 12, 0, 0, 120, 112, 116, 0, 2, 121, 122, 116, 0, 17, 97, 100, 109, 105, 110, 64, 106, 97, 118, 97, 119, 101, 98, 46, 111, 114, 103, 120]
    2. ExternalizableTest类反序列化后的字符串:��sr+com.anbai.sec.serializes.ExternalizableTest�|\�I� xptyztadmin@javaweb.orgx
    3. 用户名:yz,邮箱:admin@javaweb.org

    鉴于两者之间没有多大差别,这里就不再赘述。

    实现了java.io.Serializable接口的类还可以定义如下方法(反序列化魔术方法)将会在类序列化和反序列化过程中调用:

    1. private void writeObject(ObjectOutputStream oos),自定义序列化。
    2. private void readObject(ObjectInputStream ois),自定义反序列化。
    3. private void readObjectNoData()
    4. protected Object writeReplace(),写入时替换对象。

    具体的方法名定义在java.io.ObjectStreamClass#ObjectStreamClass(java.lang.Class<?>)方法有详细的声明。

    序列化时可自定义的方法示例代码: