实体类为什么要实现Serializable进行序列化

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-04-25 00:22 226阅读 0赞

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客户端访问了某个能开启会话功能的资源， web服务器就会创建一个与该客户端对应的HttpSession对象，每个HttpSession对象都要站用一定的内存空间。如果在某一时间段内访问站点的用户很多，web服务器内存中就会积累大量的HttpSession对象，消耗大量的服务器内存，即使用户已经离开或者关闭了浏览器，web服务器仍要保留与之对应的HttpSession对象，在他们超时之前，一直占用web服务器内存资源。

web服务器通常将那些暂时不活动但未超时的HttpSession对象转移到文件系统或数据库中保存，服务器要使用他们时再将他们从文件系统或数据库中装载入内存，这种技术称为Session的持久化。

将HttpSession对象保存到文件系统或数据库中，需要采用序列化的方式将HttpSession对象中的每个属性对象保存到文件系统或数据库中；将HttpSession对象从文件系统或数据库中装载如内存时，需要采用反序列化的方式，恢复HttpSession对象中的每个属性对象。所以存储在HttpSession对象中的每个属性对象必须实现Serializable接口。

## **serialVersionUID 的作用** ##

**serialVersionUID** 用来表明类的不同版本间的兼容性  
  
       Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体（类）的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。  
  
      当实现java.io.Serializable接口的实体（类）没有显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量时，Java序列化机制会根据编译的class自动生成一个serialVersionUID作序列化版本比较用，这种情况下，只有同一次编译生成的class才会生成相同的serialVersionUID 。  
  
       如果我们不希望通过编译来强制划分软件版本，即实现序列化接口的实体能够兼容先前版本，未作更改的类，就需要显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量，不修改这个变量值的序列化实体都可以相互进行串行化和反串行化。

引起这个疑问，还是从Hibernate使用查询缓存说起；对象实例除了存在于内存，二级缓存还会将对象写进硬盘在需要的时候再读取出来使用，此时就必须提到一个概念：**序列化**。

程序在运行时实例化出对象，这些对象存在于内存中，随着程序运行停止而消失，但如果我们想把某些对象（一般都是各不相同的属性）保存下来或者传输给其他进程，在程序终止运行后这些对象仍然存在，可以在程序再次运行时读取这些对象的信息，或者在其他程序中利用这些保存下来的对象信息恢复成实例对象。这种情况下就要用到对象的序列化和反序列化。

其实很早就知道的，在Java中常见的几个类，如：Interger/String等，都实现了java.io.Serializable接口。这个序列化接口没有任何方法和域，仅用于标识序列化语意；实现 Serializable 接口的类是可序列化的，没有实现此接口的类将不能被序列化和反序列化。序列化类的所有子类本身都是可序列化的，不再需要显式实现 Serializable 接口。只有经过序列化，才能兼容对象在磁盘文本以及在网络中的传输，以及恢复对象的时候反序列化等操作。

## 问题一：为何要实现序列化？ ##

答：序列化就是对实例对象的状态(State 对象属性而不包括对象方法)进行通用编码（如格式化的字节码）并保存，以保证对象的完整性和可传递性。

简而言之：序列化，就是为了在不同时间或不同平台的JVM之间共享实例对象

// 经常使用如下：
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
        File file = new File("user.ser");
     
        ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
        User user = new User("zhang", 18, Gender.MALE);
        oout.writeObject(user);
        oout.close();
     
        ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
        Object newUser = oin.readObject();
        oin.close();
        System.out.println(newUser);
    }

如没有 实现Serializable接口，在序列化时，使用ObjectOutputStream的write（object）方法将对象保存时将会出现异常。其实 java.io.Serializable 只是一个没有属性和方法的空接口，但是问题来了。。

## 问题二：为何一定要实现 Serializable 才能进行序列化呢？ ##

使用 ObjectOutputStream 来持久化对象， 对于此处抛出的异常，查看该类中实现如下：

private void writeObject0(Object obj, boolean unshared) throws IOException { 
        // ...
                // remaining cases
                if (obj instanceof String) { 
                    writeString((String) obj, unshared);
                } else if (cl.isArray()) { 
                    writeArray(obj, desc, unshared);
                } else if (obj instanceof Enum) { 
                    writeEnum((Enum) obj, desc, unshared);
                } else if (obj instanceof Serializable) { 
                    writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
                } else { 
                    if (extendedDebugInfo) { 
                        throw new NotSerializableException(
                            cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());
                    } else { 
                        throw new NotSerializableException(cl.getName());
                    }
                }
        // ...
    }

从此可知， 如果被写对象类型是String、数组、Enum、Serializable，就可以进行序列化，否则将抛出NotSerializableException。

## 最后提点注意： ##

1、在序列化对象时，不仅会序列化当前对象本身，还会对该对象引用的其它对象也进行序列化，如此引用传递序列化。如果一个对象包含的成员变量是容器类等并深层引用，那么序列化过程开销也较大。

2、当字段被声明为 transient 后，默认序列化机制就会忽略该字段。（还有方法就是自定义writeObject方法，见下代码示例）

3、在单例类中添加一个readResolve()方法（直接返回单例对象），以保证在序列化过程仍保持单例特性。

## 此外补充一下， ##

在路径下jdk中还有另外一种形式的对象持久化，即：外部化（Externalization）。

public interface Externalizable extends java.io.Serializable { 
      void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
      void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
    }

外部化和序列化是实现同一目标的两种不同方法。

通过 Serializable 接口对对象序列化的支持是jdk内支持的 API ，但是java.io.Externalizable的所有实现者必须提供读入和写出的具体实现，怎么实现完全由你自定义。序列化（Serializable ）会自动存储所有必要的信息（如属性以及属性类型等），用以反序列化成原来一样的实例，而外部化（Externalizable）则只保存被存储实例中你需要的信息。

示例代码如下：

public class User implements Externalizable { 
        private String name;
        transient private Integer age;  // 屏蔽字段
        private Gender gender;
     
        public User() { 
            System.out.println("none constructor");
        }
     
        public User(String name, Integer age, Gender gender) { 
            System.out.println("arg constructor");
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gender = gender;
        }
     
        // 实现读写
        private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException { 
            out.defaultWriteObject();
            out.writeInt(age);
            // 屏蔽gender
        }
        private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException { 
            in.defaultReadObject();
            age = in.readInt();
        }
     
        // 具体重写
        @Override
        public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { 
            out.writeObject(name);
            out.writeInt(age);
            // 屏蔽gender
        }
        @Override
        public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { 
            name = (String) in.readObject();
            age = in.readInt();
        } 
    }

注意，用Externalizable进行序列化，当读取对象时，会调用被序列化类的无参构造器创建一个新的对象，然后再将被保存对象的字段的值分别填充到新对象中。实现Externalizable接口的类必须要提供一个无参的构造器，且访问权限为 public。

[-]: https://blog.csdn.net/record_my_world/article/details/81567333