又一個難題：Java 序列化和反序列化為什麼要實現 Serializable 介面？

作者：椰子Tyshawn 來源：https://blog.csdn.net/litianxiang_kaola 最近公司的在做服務化, 需要把所有model包里的類都實現Serializable介面, 同時還要顯示指定serialVersionUID的值. 聽到這個需求, 我腦海裡就突然出現了好幾個 ...

作者：椰子Tyshawn
來源：https://blog.csdn.net/litianxiang_kaola

最近公司的在做服務化, 需要把所有model包里的類都實現Serializable介面, 同時還要顯示指定serialVersionUID的值. 聽到這個需求, 我腦海裡就突然出現了好幾個問題, 比如說:

序列化和反序列化是什麼?
實現序列化和反序列化為什麼要實現Serializable介面?
實現Serializable介面就算了, 為什麼還要顯示指定serialVersionUID的值?
我要為serialVersionUID指定個什麼值?

下麵我們來一一解答這幾個問題.

序列化和反序列化

序列化：把對象轉換為位元組序列的過程稱為對象的序列化.
反序列化：把位元組序列恢復為對象的過程稱為對象的反序列化.

什麼時候需要用到序列化和反序列化呢?

當我們只在本地JVM里運行下Java實例, 這個時候是不需要什麼序列化和反序列化的, 但當我們需要將記憶體中的對象持久化到磁碟, 資料庫中時, 當我們需要與瀏覽器進行交互時, 當我們需要實現RPC時, 這個時候就需要序列化和反序列化了.

前兩個需要用到序列化和反序列化的場景, 是不是讓我們有一個很大的疑問? 我們在與瀏覽器交互時, 還有將記憶體中的對象持久化到資料庫中時, 好像都沒有去進行序列化和反序列化, 因為我們都沒有實現Serializable介面, 但一直正常運行.

下麵先給出結論:

只要我們對記憶體中的對象進行持久化或網路傳輸, 這個時候都需要序列化和反序列化.

理由:

伺服器與瀏覽器交互時真的沒有用到Serializable介面嗎? JSON格式實際上就是將一個對象轉化為字元串, 所以伺服器與瀏覽器交互時的數據格式其實是字元串, 我們來看來String類型的源碼:

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類型實現了Serializable介面, 並顯示指定serialVersionUID的值.

然後我們再來看對象持久化到資料庫中時的情況, Mybatis資料庫映射文件里的insert代碼:

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

實際上我們並不是將整個對象持久化到資料庫中, 而是將對象中的屬性持久化到資料庫中, 而這些屬性都是實現了Serializable介面的基本屬性。

推薦一個開源免費的 Spring Boot 實戰項目：

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

實現序列化和反序列化為什麼要實現Serializable介面?

在Java中實現了Serializable介面後, JVM會在底層幫我們實現序列化和反序列化, 如果我們不實現Serializable介面, 那自己去寫一套序列化和反序列化代碼也行, 至於具體怎麼寫, Google一下你就知道了.

實現Serializable介面就算了, 為什麼還要顯示指定serialVersionUID的值?

如果不顯示指定serialVersionUID, JVM在序列化時會根據屬性自動生成一個serialVersionUID, 然後與屬性一起序列化, 再進行持久化或網路傳輸. 在反序列化時, JVM會再根據屬性自動生成一個新版serialVersionUID, 然後將這個新版serialVersionUID與序列化時生成的舊版serialVersionUID進行比較, 如果相同則反序列化成功, 否則報錯.

如果顯示指定了serialVersionUID, JVM在序列化和反序列化時仍然都會生成一個serialVersionUID, 但值為我們顯示指定的值, 這樣在反序列化時新舊版本的serialVersionUID就一致了.

在實際開發中, 不顯示指定serialVersionUID的情況會導致什麼問題? 如果我們的類寫完後不再修改, 那當然不會有問題, 但這在實際開發中是不可能的, 我們的類會不斷迭代, 一旦類被修改了, 那舊對象反序列化就會報錯. 所以在實際開發中, 我們都會顯示指定一個serialVersionUID, 值是多少無所謂, 只要不變就行.

寫個實例測試下:

(1) User類

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) 測試類

先進行序列化, 再進行反序列化.

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("序列化前的結果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化後的結果: "+ dUser);
    }
}

(3) 結果

先註釋掉反序列化代碼, 執行序列化代碼, 然後User類新增一個屬性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 + '\'' +
                '}';
    }
}

再註釋掉序列化代碼執行反序列化代碼, 最後結果如下:

序列化前的結果: 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

報錯結果為序列化與反序列化產生的serialVersionUID不一致.

接下來我們在上面User類的基礎上顯示指定一個serialVersionUID

private static final long serialVersionUID = 1L;

再執行上述步驟, 測試結果如下:

序列化前的結果: User{name='tyshawn', age=18}
反序列化後的結果: User

顯示指定serialVersionUID後就解決了序列化與反序列化產生的serialVersionUID不一致的問題.

Java序列化的其他特性

先說結論, 被transient關鍵字修飾的屬性不會被序列化, static屬性也不會被序列化.

我們來測試下這個結論:

(1) User類

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 + '\'' +
                '}';
    }
}

(2) 測試類

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("序列化前的結果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化後的結果: "+ dUser);
    }
}

(3) 結果

先註釋掉反序列化代碼, 執行序列化代碼, 然後修改User類signature = “我的眼裡只有你”, 再註釋掉序列化代碼執行反序列化代碼, 最後結果如下:

序列化前的結果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的樣子'}
反序列化後的結果: User

static屬性為什麼不會被序列化?

因為序列化是針對對象而言的, 而static屬性優先於對象存在, 隨著類的載入而載入, 所以不會被序列化.

看到這個結論, 是不是有人會問, serialVersionUID也被static修飾, 為什麼serialVersionUID會被序列化? 其實serialVersionUID屬性並沒有被序列化, JVM在序列化對象時會自動生成一個serialVersionUID, 然後將我們顯示指定的serialVersionUID屬性值賦給自動生成的serialVersionUID.

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