6.1java的序列化和反序列化-蒲公英云

序列化和反序列化

序列化：将对象写入IO流中；
反序列化：从IO流中恢复对象；

序列化机制允许将实现序列化的Java对象转换为字节序列，并将字节序列保存在磁盘中，或通过网络传输，以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使地对象可以脱离程序的运行而独立存在。
序列化的反序列化的目的是为了对象可以脱离程序单独的进行传输，或者持久化，在I/O相关开发中具有重要意义

初步使用Java实现序列化和反序列

class Person1 implements Serializable {
    private String name;
    private String age;
    public Person1() {
        System.out.println("调用Person的无参构造函数");
    }
    public Person1(String name, String age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("调用Person的有参构造函数");
    }
    @Override
    public String toString() {
        // TODO 自动生成的方法存根
        return "Person{'name' :" + name + ",'age' :" + age + "}";
    }
}
// 去掉Person类实现的序列化接口
public class Teacher implements Serializable {
    private String name;
    private Person1 person;
    public Teacher(String name, Person1 person) {
        this.name = name;
        this.person = person;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("Teacher.txt"));
        Person1 P = new Person1();
        Teacher t = new Teacher("mom", P);
        oos.writeObject(t);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("Teacher.txt"));
        Teacher tc = (Teacher) ois.readObject();
        System.out.println(tc.toString());
    }
}

a) 对象的类名、实例变量（包括基本类型，数组，对其他对象的引用）都会被序列化；方法、类变量、transient实例变量都不会被序列化。
b) 所有需要网络传输的对象都需要实现序列化接口，通过建议所有的javaBean都实现Serializable接口。
c) 如果想让某个变量不被序列化，使用transient修饰。
d) 序列化对象的引用类型成员变量，也必须是可序列化的，否则，会报错。
e) 反序列化时必须有序列化对象的class文件。
f) 当通过文件、网络来读取序列化后的对象时，必须按照实际写入的顺序读取。
g) 单例类序列化，需要重写readResolve()方法；否则会破坏单例原则。
i) 同一对象序列化多次（被写入同一个文件多次），只有第一次序列化为二进制流，以后都只是保存序列化编号，不会重复序列化。所以反序列化出来的对象都是同一个 如果被写到不同的文件，反序列化出来的对象将不是同一个
j) 建议所有可序列化的类加上serialVersionUID 版本号，方便项目升级。
k) 数组不能显式地声明serialVersionUID，因为它们始终都有默认的计算值，但是对于数组类，无需匹配serialVersionUID。
l) 可以通过序列化和反序列化的方式实现对象的深复制。

单例模式反序列问题

单例模式下，通过反序列化的方式创建对，每次创建的对象不是同一个对象，需要解决这个问题，需要重写readResolve方法，方法内部返回类中的单例对象，这样每次反序列化之后，都会找到类中的静态变量对象替换反序列的后的对象,注意是把序列化的对象丢弃了统一使用同一个对象

class User implements Serializable {
    private static final User instance=new User();
    public String name;
    public int age;
    private User()
    {
        name="Sean";
        age=23;
    }
    public static User getInstance()
    {
        return instance;
    }
    private Object readResolve()
    {
        return instance;
    }
}
public class single {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
        User a=User.getInstance();
        ObjectOutputStream os=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt"));
        os.writeObject(a);
        os.flush();        //利用管道将实例a序列化输出到文件user.txt中
        os.close();
        ObjectInputStream is=new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt"));
        User b=(User) is.readObject();  //利用管道将user.txt中的实例反序列化输入进来作为对象b
        is.close();                     //这实际上就等于重新生成了另一个单例对象
        b.name="Moon";
        b.age=31;
        System.out.println("a's name:"+a.name+" "+"a's age:"+a.age);
        System.out.println("b's name:"+b.name+" "+"b's age:"+b.age);
        //输出对象a、b的信息，不同则证明反序列化破解了单例模式
    }
}

补充：反射模式下的单例问题

单例模式的类下，通过反射创建的对象，两次创建的对象不是同一个。解决办法没有版本解决反射下的单例攻击，只能通过枚举类型来禁用反射
可以通过对类对象加锁的方式观察类对象反射的时候被调用的次数，来发现攻击，立马报错。

class SimpleSingleton {
    private static SimpleSingleton singleton;
    private static int count;
    private SimpleSingleton(){
        synchronized (SimpleSingleton.class) {
            if (count>0) {
                throw new RuntimeException("error:创建了两个实例!");
            }
            ++count;
        }
    }
    public static SimpleSingleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new SimpleSingleton();
        }
        return singleton;
    }
    public void say() {
        System.out.println("j");
    }
}
public class test{
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchFieldException {
        Constructor<SimpleSingleton> declaredConstructor = SimpleSingleton.class.getDeclaredConstructor();
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        // 反射获取count变量
        Field countField = SimpleSingleton.class.getDeclaredField("count");
        countField.setAccessible(true);
        // new了一次构造方法，count=1
        SimpleSingleton instance = SimpleSingleton.getInstance();
        // 重新设置count的值为0
        //countField.set(instance, 0);
        // newInstance底层原理也是调用构造方法来进行对象的实例化的
        // count=1
        SimpleSingleton simpleSingleton = declaredConstructor.newInstance();
        simpleSingleton.say();
        System.out.println(instance == simpleSingleton);
    }
}

serialVersionUID 版本号

serialVersionUID 需要显示指定，默认的指定是不可以的。

通过显示指定serialVersionUID ，那么不同端相同的类，虽然结构发生了变化，但是仍然可以正常解析，
如果不想的UID就无法解析了

对象的深浅复制

浅复制（复制引用但不复制引用的对象）深复制（复制对象和其引用对象)

通过clone方法实现深浅拷贝

clone实现拷贝，对象需要实现clonable接口，并且重写clone方法，如果内部存在引用类型，引用类型也需要实现clonable接口，并且重写clone方法。这种方法很复杂，需要保证所有的引用类型都复制到了父类object对象上。

class Address implements Cloneable {
    private String type;
    private String value;
    public String getType() {
        return type;
    }
    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
    public String getValue() {
        return value;
    }
    public void setValue(String value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
class Personr implements Cloneable {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;
//    @Override
//    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
//        return super.clone();
//    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj=super.clone();
        Address a=((Personr)obj).getAddress();
        ((Personr)obj).setAddress((Address) a.clone());
        return obj;
    }
    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 Address getAddress() {
        return address;
    }
    public void setAddress(Address address) {
        this.address = address;
    }
}
public class Tclone {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Personr p1=new Personr();
        p1.setAge(31);
        p1.setName("Peter");
        Personr p2=(Personr) p1.clone();
        System.out.println(p1==p2);//false
        p2.setName("Jacky");
        System.out.println("p1="+p1);//p1=Person [name=Peter, age=31]
        System.out.println("p2="+p2);//p2=Person [name=Jacky, age=31]
    }
    @Test
    public void testShallowCopy() throws Exception{
        Address address=new Address();
        address.setType("Home");
        address.setValue("北京");
        Personr p1=new Personr();
        p1.setAge(31);
        p1.setName("Peter");
        p1.setAddress(address);
        Personr p2=(Personr) p1.clone();
        System.out.println(p1==p2);//false
        p2.getAddress().setType("Office");
        System.out.println("p1="+p1);
        System.out.println("p2="+p2);
    }
}