Java 序列化和反序列化，為什么要實(shí)現(xiàn) Serializable 接口？

做服務(wù)化，需要把所有model包里的類(lèi)都實(shí)現(xiàn)Serializable接口, 同時(shí)還要顯示指定serialVersionUID的值。聽(tīng)到這個(gè)需求，我腦海里就突然出現(xiàn)了好幾個(gè)問(wèn)題，比如說(shuō)：

• 序列化和反序列化是什么?
• 實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化為什么要實(shí)現(xiàn)Serializable接口?
• 實(shí)現(xiàn)Serializable接口就算了，為什么還要顯示指定serialVersionUID的值?
• 我要為serialVersionUID指定個(gè)什么值?

下面我們來(lái)一一解答這幾個(gè)問(wèn)題。

序列化和反序列化

• 序列化：把對(duì)象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過(guò)程稱(chēng)為對(duì)象的序列化。
• 反序列化：把字節(jié)序列恢復(fù)為對(duì)象的過(guò)程稱(chēng)為對(duì)象的反序列化。

什么時(shí)候需要用到序列化和反序列化呢?

當(dāng)我們只在本地JVM里運(yùn)行下Java實(shí)例，這個(gè)時(shí)候是不需要什么序列化和反序列化的, 但當(dāng)我們需要將內(nèi)存中的對(duì)象持久化到磁盤(pán), 數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，當(dāng)我們需要與瀏覽器進(jìn)行交互時(shí), 當(dāng)我們需要實(shí)現(xiàn)RPC時(shí)，這個(gè)時(shí)候就需要序列化和反序列化了。

前兩個(gè)需要用到序列化和反序列化的場(chǎng)景，是不是讓我們有一個(gè)很大的疑問(wèn)? 我們?cè)谂c瀏覽器交互時(shí)，還有將內(nèi)存中的對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，好像都沒(méi)有去進(jìn)行序列化和反序列化，因?yàn)槲覀兌紱](méi)有實(shí)現(xiàn)Serializable接口, 但一直正常運(yùn)行。

下面先給出結(jié)論:

只要我們對(duì)內(nèi)存中的對(duì)象進(jìn)行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸, 這個(gè)時(shí)候都需要序列化和反序列化.

理由:

服務(wù)器與瀏覽器交互時(shí)真的沒(méi)有用到Serializable接口嗎? JSON格式實(shí)際上就是將一個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)化為字符串, 所以服務(wù)器與瀏覽器交互時(shí)的數(shù)據(jù)格式其實(shí)是字符串, 我們來(lái)看來(lái)String類(lèi)型的源碼：

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;

    ......
}

String類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了Serializable接口，并顯示指定serialVersionUID的值。

然后我們?cè)賮?lái)看對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)的情況，Mybatis數(shù)據(jù)庫(kù)映射文件里的insert代碼：

<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
    INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

實(shí)際上我們并不是將整個(gè)對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中, 而是將對(duì)象中的屬性持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中, 而這些屬性都是實(shí)現(xiàn)了Serializable接口的基本屬性。

實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化為什么要實(shí)現(xiàn)Serializable接口?

在Java中實(shí)現(xiàn)了Serializable接口后，JVM會(huì)在底層幫我們實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化, 如果我們不實(shí)現(xiàn)Serializable接口, 那自己去寫(xiě)一套序列化和反序列化代碼也行, 至于具體怎么寫(xiě), Google一下你就知道了。

實(shí)現(xiàn)Serializable接口就算了, 為什么還要顯示指定serialVersionUID的值?

如果不顯示指定serialVersionUID，JVM在序列化時(shí)會(huì)根據(jù)屬性自動(dòng)生成一個(gè)serialVersionUID, 然后與屬性一起序列化，再進(jìn)行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸. 在反序列化時(shí)，JVM會(huì)再根據(jù)屬性自動(dòng)生成一個(gè)新版serialVersionUID，然后將這個(gè)新版serialVersionUID與序列化時(shí)生成的舊版serialVersionUID進(jìn)行比較, 如果相同則反序列化成功, 否則報(bào)錯(cuò).

如果顯示指定了serialVersionUID, JVM在序列化和反序列化時(shí)仍然都會(huì)生成一個(gè)serialVersionUID, 但值為我們顯示指定的值, 這樣在反序列化時(shí)新舊版本的serialVersionUID就一致了。

在實(shí)際開(kāi)發(fā)中, 不顯示指定serialVersionUID的情況會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題? 如果我們的類(lèi)寫(xiě)完后不再修改, 那當(dāng)然不會(huì)有問(wèn)題, 但這在實(shí)際開(kāi)發(fā)中是不可能的，我們的類(lèi)會(huì)不斷迭代, 一旦類(lèi)被修改了，那舊對(duì)象反序列化就會(huì)報(bào)錯(cuò). 所以在實(shí)際開(kāi)發(fā)中, 我們都會(huì)顯示指定一個(gè)serialVersionUID, 值是多少無(wú)所謂, 只要不變就行。

寫(xiě)個(gè)實(shí)例測(cè)試下:

1. User類(lèi)

   不顯示指定serialVersionUID.

   public class User implements Serializable {
       private String name;
       private Integer age;
       public String getName() {
           return name;
       }
   
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
   
       public Integer getAge() {
           return age;
       }
   
       public void setAge(Integer age) {
           this.age = age;
       }
   
       @Override
       public String toString() {
           return "User{" +
                   "name='" + name + '\'' +
                   ", age=" + age +
                   '}';
       }
   }
   

2. 測(cè)試類(lèi)

   先進(jìn)行序列化, 再進(jìn)行反序列化.

   public class SerializableTest {
       private static void serialize(User user) throws Exception {
           ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
           oos.writeObject(user);
           oos.close();
       }
   
       private static User deserialize() throws Exception{
           ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
           return (User) ois.readObject();
       }
   
       public static void main(String[] args) throws Exception {
           User user = new User();
           user.setName("tyshawn");
           user.setAge(18);
           System.out.println("序列化前的結(jié)果: " + user);
   
           serialize(user);
           User dUser = deserialize();
           System.out.println("反序列化后的結(jié)果: "+ dUser);
       }
   }
   

3. 結(jié)果

   先注釋掉反序列化代碼，執(zhí)行序列化代碼，然后User類(lèi)新增一個(gè)屬性sex。

   public class User implements Serializable {
       private String name;
       private Integer age;
       private String sex;
       public String getName() {
           return name;
       }
   
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
   
       public Integer getAge() {
           return age;
       }
   
       public void setAge(Integer age) {
           this.age = age;
       }
   
       public String getSex() {
           return sex;
       }
   
       public void setSex(String sex) {
           this.sex = sex;
       }
   
       @Override
       public String toString() {
           return "User{" +
                   "name='" + name + '\'' +
                   ", age=" + age +
                   ", sex='" + sex + '\'' +
                   '}';
       }
   }
   

   再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼，最后結(jié)果如下：

   “

   序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18} Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978報(bào)錯(cuò)結(jié)果為序列化與反序列化產(chǎn)生的serialVersionUID不一致。

   接下來(lái)我們?cè)谏厦鎁ser類(lèi)的基礎(chǔ)上顯示指定一個(gè)serialVersionUID。

   private static final long serialVersionUID = 1L;
   

   再執(zhí)行上述步驟, 測(cè)試結(jié)果如下:

   “

   序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18} 反序列化后的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}

   顯示指定serialVersionUID后就解決了序列化與反序列化產(chǎn)生的serialVersionUID不一致的問(wèn)題。

Java序列化的其他特性

先說(shuō)結(jié)論, 被transient關(guān)鍵字修飾的屬性不會(huì)被序列化, static屬性也不會(huì)被序列化。

我們來(lái)測(cè)試下這個(gè)結(jié)論：

• User類(lèi)

  public class User implements Serializable {
      private static final long serialVersionUID = 1L;
      private String name;
      private Integer age;
      private transient String sex;
      private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的樣子";
      public String getName() {
          return name;
      }
  
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
  
      public Integer getAge() {
          return age;
      }
  
      public void setAge(Integer age) {
          this.age = age;
      }
  
      public String getSex() {
          return sex;
      }
  
      public void setSex(String sex) {
          this.sex = sex;
      }
  
      public static String getSignature() {
          return signature;
      }
  
      public static void setSignature(String signature) {
          User.signature = signature;
      }
  
      @Override
      public String toString() {
          return "User{" +
                  "name='" + name + '\'' +
                  ", age=" + age +
                  ", sex='" + sex +'\'' +
                  ", signature='" + signature + '\'' +
                  '}';
      }
  }
  

• 測(cè)試類(lèi)

  public class SerializableTest {
      private static void serialize(User user) throws Exception {
          ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
          oos.writeObject(user);
          oos.close();
      }
  
      private static User deserialize() throws Exception{
          ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
          return (User) ois.readObject();
      }
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          User user = new User();
          user.setName("tyshawn");
          user.setAge(18);
          user.setSex("man");
          System.out.println("序列化前的結(jié)果: " + user);
          serialize(user);
          User dUser = deserialize();
          System.out.println("反序列化后的結(jié)果: "+ dUser);
      }
  }
  

• 結(jié)果

  先注釋掉反序列化代碼, 執(zhí)行序列化代碼, 然后修改User類(lèi)signature = “我的眼里只有你”, 再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼, 最后結(jié)果如下:

  “

  序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的樣子'} 反序列化后的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}

static屬性為什么不會(huì)被序列化?

因?yàn)樾蛄谢轻槍?duì)對(duì)象而言的，而static屬性?xún)?yōu)先于對(duì)象存在，隨著類(lèi)的加載而加載, 所以不會(huì)被序列化。

看到這個(gè)結(jié)論，是不是有人會(huì)問(wèn)，serialVersionUID也被static修飾，為什么serialVersionUID會(huì)被序列化? 其實(shí)serialVersionUID屬性并沒(méi)有被序列化，JVM在序列化對(duì)象時(shí)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)serialVersionUID，然后將我們顯示指定的serialVersionUID屬性值賦給自動(dòng)生成的serialVersionUID。