面試長(zhǎng)知識(shí)了！Java 關(guān)鍵字 transient 盡然還能這么用

前言

最近在看 HashMap 源代碼的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)鏈表 table 數(shù)組采用了transient 關(guān)鍵字，筆者當(dāng)時(shí)感覺對(duì) transient 關(guān)鍵字即陌生但又有似曾相識(shí)，所以花了一些時(shí)間簡(jiǎn)要的總結(jié)了下使用transient 關(guān)鍵字的一些基本常識(shí)，希望對(duì)你們也有些幫助，讓我們一起進(jìn)步，一起牛逼吧。

transient 關(guān)鍵字的定義

說起 transient 關(guān)鍵字，不得不提對(duì)象的 序列化 的，因?yàn)槲覀兂３Ｐ枰诰W(wǎng)絡(luò)上以對(duì)象（數(shù)據(jù)）的二進(jìn)制方式傳輸數(shù)據(jù)，這里涉及到發(fā)送方序列化對(duì)象，接收方反序列化對(duì)象的過程。

那什么是序列化/反序列化？

“

Java 中對(duì)象的序列化指的是將對(duì)象轉(zhuǎn)換成以字節(jié)序列的形式來表示，這些字節(jié)序列包含了對(duì)象的數(shù)據(jù)和信息，一個(gè)序列化后的對(duì)象可以被寫到數(shù)據(jù)庫或文件中，也可用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。一般地，當(dāng)我們使用緩存 cache（內(nèi)存空間不夠有可能會(huì)本地存儲(chǔ)到硬盤）或遠(yuǎn)程調(diào)用 rpc（網(wǎng)絡(luò)傳輸）的時(shí)候，經(jīng)常需要讓實(shí)體類實(shí)現(xiàn) Serializable 接口，目的就是為了讓其可序列化。當(dāng)然，序列化后的最終目的是為了反序列化，恢復(fù)成原先的Java對(duì)象實(shí)例。所以序列化后的字節(jié)序列都是可以恢復(fù)成Java對(duì)象的，這個(gè)過程就是反序列化。

在對(duì)象的序列化/反序列化過程中，我們經(jīng)常有這種需求，就是非必要字段不必進(jìn)行序列化。

例如有一個(gè)對(duì)象有三個(gè)字段 field1、field2、field3，發(fā)送方不想讓字段 field3 被序列化，因?yàn)檫@里面可能涉及到一些敏感信息不想被接收方知道，那有沒有辦法解決這個(gè)問題呢？

其實(shí)聰明的 Java 作者早就為我們量身定做了 transient 關(guān)鍵字！

簡(jiǎn)單來說，被 transient 關(guān)鍵字修飾過的成員屬性不能被序列化，transient 關(guān)鍵字只能修飾變量，而不能修飾方法和類。

transient 關(guān)鍵字的約定

• 約定一、只能修飾變量而不能修飾方法和類。注意本地變量是不能被 transient 關(guān)鍵字修飾的。

• 約定二、被 transient 關(guān)鍵字修飾過的屬性不能被序列化，也就是說被 transient 修飾過的屬性，在對(duì)對(duì)象序列化后，是無法訪問到該屬性的。

• 約定三、靜態(tài)變量不管有無被 transient 修飾過，不能被序列化。

transient 關(guān)鍵字的使用場(chǎng)景

首先，我們看個(gè)例子，有個(gè)產(chǎn)品對(duì)象 Product，包括價(jià)格、數(shù)量、總價(jià)三個(gè)字段，那么總價(jià)可以通過 價(jià)格 乘以 數(shù)量 推導(dǎo)出來。

我們以查詢某個(gè)產(chǎn)品 API 接口為例，通過產(chǎn)品 ID，查詢返回一個(gè)產(chǎn)品對(duì)象。

public class Product {
 private int amounts;
 private int price;
 private int sum;
}

通過 Gson 序列化后把 json 數(shù)據(jù)返回給前端，這時(shí)的 sum 字段是沒有經(jīng)過 transient 修飾過的，所以能夠正常序列化。

{"amounts":3,"price":2,"sum":6}

假設(shè)我們的產(chǎn)品對(duì)象 Product 的 sum 屬性加上 transient 關(guān)鍵字修飾：

public class  產(chǎn)品對(duì)象 Product 的 sum {
 private int amounts;
 private int price;
 private transient int sum;
}

然后我們?cè)囍跏蓟?Product ，并用 Gson 的 toJson() 方法序列化輸出 json 格式的結(jié)果。

public static void main(String[] args) {
 Product p = new Product();
 p.setAmounts(3);
 p.setPrice(2);
 p.setSum(p.getAmounts() * p.getPrice());
 String json = new Gson().toJson(p);
 System.out.println(json);
}

這時(shí)控制臺(tái)是沒有打印出 sum 字段的。

{"amounts":3,"price":2}

我們看到，sum 屬性被 transient 修飾后，是不會(huì)被 Gson 序列化輸出的，這里就引出了使用 transient 關(guān)鍵字一個(gè)很重要的概念：對(duì)象屬性推導(dǎo)。

對(duì)象屬性推導(dǎo)

“

如果一個(gè)對(duì)象的屬性值可以通過其他屬性或者方法推理出來的，那么該屬性就沒必要被序列化了。

借此我們以 Gson 來分析被 transient 修飾過的屬性不能被序列化過程。

首先，調(diào)用 Gson 的 toJson() 方法，傳入 Product 對(duì)象。

new Gson().toJson(product)

根據(jù)傳入的產(chǎn)品對(duì)象，獲取 Product 對(duì)象的 class 類型：typeOfSrc，最后 找到對(duì)應(yīng)的對(duì)象解析適配器工廠。

toJson(Object src, Type typeOfSrc, JsonWriter writer)
TypeAdapter<?> adapter = getAdapter(TypeToken.get(typeOfSrc));
for (TypeAdapterFactory factory : factories) {
 // 得到ReflectiveTypeAdapterFactory
 TypeAdapter<T> candidate = factory.create(this, type);
}

通過適配器 ReflectiveTypeAdapterFactory 工廠的 create() 方法，我們找到 getBoundFields 方法。

new Adapter<T>(constructor, getBoundFields(gson, type, raw));
for (Field field : fields) {
 boolean serialize = excludeField(field, true);
 boolean deserialize = excludeField(field, false);
 ...
}

這個(gè)方法做了兩件事情:

1. 剔除被 transient 關(guān)鍵字修飾過的屬性
2. 篩選出可序列化的屬性

通過 excludeField() 方法，剔除被 transient 修飾過的屬性，其規(guī)則是通過位運(yùn)算 "&" 判斷 modifiers 屬性與對(duì)象屬性的 field.getModifiers() 的值是否一致，來證明該屬性是否被 transient 修飾過，如果是為真，表示剔除該屬性，不進(jìn)行序列化。

public boolean excludeField(Field field, boolean serialize) {
 // 通過 if 判斷 modifiers 屬性
 // private int modifiers = Modifier.TRANSIENT | Modifier.STATIC;
 if ((modifiers & field.getModifiers()) != 0) {
   return true;
 } 
}

另外根據(jù) modifiers 屬性定義 Modifier.TRANSIENT | Modifier.STATIC 兩種類型，一種是 tranient，另一種是 static 靜態(tài)類型。

Modifier.STATIC：靜態(tài)類型

由約定三、我們知道，靜態(tài)變量不會(huì)被序列化。

代碼 debug 到此，我們已經(jīng)知道 Gson 是如何證明對(duì)象是否存在被 transient 修飾過屬性以及如何過濾掉的完整過程。

被 transient 關(guān)鍵字修飾過得變量真的不能被序列化嘛？

想要解決這個(gè)問題，首先還要再重提一下對(duì)象的序列化方式，Java 序列化提供兩種方式。

一種是實(shí)現(xiàn) Serializable 接口，另一種是實(shí)現(xiàn) Exteranlizable 接口。

實(shí)現(xiàn) Exteranlizable 接口需要重寫 writeExternal 和 readExternal 方法，它的效率比 Serializable 高一些，并且可以決定哪些屬性需要序列化（即使是 transient 修飾的），但是對(duì)大量對(duì)象，或者重復(fù)對(duì)象，則效率低。

從上面的這兩種序列化方式，我想你已經(jīng)看到了，使用 Exteranlizable 接口實(shí)現(xiàn)序列化時(shí)，我們自己指定那些屬性是需要序列化的，即使是 transient 修飾的。下面就驗(yàn)證一下

首先我們定義 User1 類：這個(gè)類是被 Externalizable 接口修飾的

然后我們就可以測(cè)試了

上面，代碼分了兩個(gè)方法，一個(gè)是序列化，一個(gè)是反序列化。里面的代碼和一開始給出的差不多，只不過，User1 里面少了 age 這個(gè)屬性。

然后看一下結(jié)果：

結(jié)果基本上驗(yàn)證了我們的猜想，也就是說，實(shí)現(xiàn)了 Externalizable 接口，哪一個(gè)屬性被序列化是我們手動(dòng)去指定的，即使是 transient 關(guān)鍵字修飾也不起作用。

transient 關(guān)鍵字總結(jié)

• 通過常用的 Gson 方式來驗(yàn)證 tranient 關(guān)鍵字不能序列化的使用場(chǎng)景。

• 通過實(shí)現(xiàn)了 Externalizable 接口，如果手動(dòng)去指定屬性序列化的，即使是 transient 關(guān)鍵字修飾也不起作用。

• 另外，還可以通過 java 的 io 包下的 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 兩個(gè)對(duì)象輸入輸出流也可以驗(yàn)證，這里就不再做贅述，感興趣的朋友可以在網(wǎng)上找找例子。

參考

• https://www.cnblogs.com/chenpt/p/9415249.html
• https://blog.csdn.net/u012723673/article/details/80699029
• https://baijiahao.baidu.com/s?id=1636557218432721275&wfr=spider&for=pc

Linux 文件搜索神器 find 實(shí)戰(zhàn)詳解，建議收藏！

貓撲，涼了！

搞清楚這 10 幾個(gè)后端面試問題，工作穩(wěn)了！