Java 對(duì)象序列化 NIO NIO2詳細(xì)介紹及解析

更新時(shí)間：2017年02月13日 08:44:36 投稿：lqh

這篇文章主要介紹了Java 對(duì)象序列化 NIO NIO2詳細(xì)介紹及解析的相關(guān)資料,序列化機(jī)制可以使對(duì)象可以脫離程序的運(yùn)行而對(duì)立存在，需要的朋友可以參考下

Java 對(duì)象序列化 NIO NIO2詳細(xì)介紹及解析

概要：

對(duì)象序列化

對(duì)象序列化機(jī)制允許把內(nèi)存中的Java對(duì)象轉(zhuǎn)換成與平臺(tái)無(wú)關(guān)的二進(jìn)制流，從而可以保存到磁盤或者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，其它程序獲得這個(gè)二進(jìn)制流后可以將其恢復(fù)成原來(lái)的Java對(duì)象。序列化機(jī)制可以使對(duì)象可以脫離程序的運(yùn)行而對(duì)立存在

序列化的含義和意義

序列化

序列化機(jī)制可以使對(duì)象可以脫離程序的運(yùn)行而對(duì)立存在

序列化（Serialize）指將一個(gè)java對(duì)象寫入IO流中，與此對(duì)應(yīng)的是，對(duì)象的反序列化（Deserialize）則指從IO流中恢復(fù)該java對(duì)象

如果需要讓某個(gè)對(duì)象可以支持序列化機(jī)制，必須讓它的類是可序列化（serializable），為了讓某個(gè)類可序列化的，必須實(shí)現(xiàn)如下兩個(gè)接口之一：

Serializable：標(biāo)記接口，實(shí)現(xiàn)該接口無(wú)須實(shí)現(xiàn)任何方法，只是表明該類的實(shí)例是可序列化的
Externalizable

所有在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膶?duì)象都應(yīng)該是可序列化的，否則將會(huì)出現(xiàn)異常；所有需要保存到磁盤里的對(duì)象的類都必須可序列化；程序創(chuàng)建的每個(gè)JavaBean類都實(shí)現(xiàn)Serializable；

使用對(duì)象流實(shí)現(xiàn)序列化

實(shí)現(xiàn)Serializable實(shí)現(xiàn)序列化的類，程序可以通過(guò)如下兩個(gè)步驟來(lái)序列化該對(duì)象：

1.創(chuàng)建一個(gè)ObjectOutputStream，這個(gè)輸出流是一個(gè)處理流，所以必須建立在其他節(jié)點(diǎn)流的基礎(chǔ)之上

// 創(chuàng)建個(gè)ObjectOutputStream輸出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));

2.調(diào)用ObjectOutputStream對(duì)象的writeObject方法輸出可序列化對(duì)象

// 將一個(gè)Person對(duì)象輸出到輸出流中
oos.writeObject(per);

定義一個(gè)NbaPlayer類，實(shí)現(xiàn)Serializable接口，該接口標(biāo)識(shí)該類的對(duì)象是可序列化的

public class NbaPlayer implements java.io.Serializable
{
  private String name;
  private int number;
  // 注意此處沒(méi)有提供無(wú)參數(shù)的構(gòu)造器!
  public NbaPlayer(String name, int number)
  {
    System.out.println("有參數(shù)的構(gòu)造器");
    this.name = name;
    this.number = number;
  }

  // name的setter和getter方法
  public void setName(String name)
  {
    this.name = name;
  }
  public String getName()
  {
    return this.name;
  }

  // number的setter和getter方法
  public void setNumber(int number)
  {
    this.number = number;
  }
  public int getNumber()
  {
    return this.number;
  }
}

使用ObjectOutputStream將一個(gè)NbaPlayer對(duì)象寫入磁盤文件

import java.io.*;

public class WriteObject
{
  public static void main(String[] args)
  {
    try(
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectOutputStream輸出流
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
        new FileOutputStream("object.txt")))
    {
      NbaPlayer player = new NbaPlayer("維斯布魯克", 0);
      // 將player對(duì)象寫入輸出流
      oos.writeObject(player);
    }
    catch (IOException ex)
    {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

反序列化

從二進(jìn)制流中恢復(fù)Java對(duì)象，則需要使用反序列化，程序可以通過(guò)如下兩個(gè)步驟來(lái)序列化該對(duì)象：

1.創(chuàng)建一個(gè)ObjectInputStream輸入流，這個(gè)輸入流是一個(gè)處理流，所以必須建立在其他節(jié)點(diǎn)流的基礎(chǔ)之上

// 創(chuàng)建個(gè)ObjectInputStream輸出流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));

2.調(diào)用ObjectInputStream對(duì)象的readObject()方法讀取流中的對(duì)象，該方法返回一個(gè)Object類型的Java對(duì)象，可進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換成其真實(shí)的類型

// 從輸入流中讀取一個(gè)Java對(duì)象，并將其強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為Person類
Person p = (Person)ois.readObject();

從object.txt文件中讀取NbaPlayer對(duì)象的步驟

import java.io.*;
public class ReadObject
{
  public static void main(String[] args)
  {
    try(
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectInputStream輸入流
      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
        new FileInputStream("object.txt")))
    {
      // 從輸入流中讀取一個(gè)Java對(duì)象，并將其強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為NbaPlayer類
      NbaPlayer player = (NbaPlayer)ois.readObject();
      System.out.println("名字為：" + player.getName()
        + "\n號(hào)碼為：" + player.getNumber());
    }
    catch (Exception ex)
    {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

反序列化讀取的僅僅是Java對(duì)象的數(shù)據(jù)，而不是Java類，因此采用反序列化恢復(fù)Java對(duì)象時(shí)，必須提供Java對(duì)象所屬的class文件，否則會(huì)引發(fā)ClassNotFoundException異常；反序列化機(jī)制無(wú)須通過(guò)構(gòu)造器來(lái)初始化Java對(duì)象

如果使用序列化機(jī)制向文件中寫入了多個(gè)Java對(duì)象，使用反序列化機(jī)制恢復(fù)對(duì)象必須按照實(shí)際寫入的順序讀取。當(dāng)一個(gè)可序列化類有多個(gè)父類時(shí)（包括直接父類和間接父類），這些父類要么有無(wú)參的構(gòu)造器，要么也是可序列化的—否則反序列化將拋出InvalidClassException異常。如果父類是不可序列化的，只是帶有無(wú)參數(shù)的構(gòu)造器，則該父類定義的Field值不會(huì)被序列化到二進(jìn)制流中

對(duì)象引用的序列化

如果某個(gè)類的Field類型不是基本類型或者String類型，而是另一個(gè)引用類型，那么這個(gè)引用類型必須是可序列化的，否則有用該類型的Field的類也是不可序列化的

public class AllStar implements java.io.Serializable
{
  private String name;
  private NbaPlayer player;
  public AllStar(String name, NbaPlayer player)
  {
    this.name = name;
    this.player = player;
  }
  // 此處省略了name和player的setter和getter方法

  // name的setter和getter方法
  public String getName()
  {
    return this.name;
  }

  public void setName(String name)
  {
    this.name = name;
  }

  // player的setter和getter方法
  public NbaPlayer getPlayer() 
  {
    return player;
  }

  public void setPlayer(NbaPlayer player) 
  {
    this.player = player;
  }
}

Java特殊的序列化算法

所有保存到磁盤中的對(duì)象都有一個(gè)序列化編號(hào)
當(dāng)程序試圖序列化一個(gè)對(duì)象時(shí)，程序?qū)⑾葯z查該對(duì)象是否已經(jīng)被序列化過(guò)，只有該對(duì)象從未（在本次虛擬中機(jī)）被序列化過(guò)，系統(tǒng)才會(huì)將該對(duì)象轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列并輸出
如果某個(gè)對(duì)象已經(jīng)序列化過(guò)，程序?qū)⒅皇侵苯虞敵鲆粋€(gè)序列化編號(hào)，而不是再次重新序列化該對(duì)象

import java.io.*;
public class WriteAllStar
{
  public static void main(String[] args)
  {
    try(
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectOutputStream輸出流
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
        new FileOutputStream("allStar.txt")))
    {
      NbaPlayer player = new NbaPlayer("詹姆斯哈登", 13);
      AllStar allStar1 = new AllStar("西部全明星", player);
      AllStar allStar2 = new AllStar("首發(fā)后衛(wèi)", player);
      // 依次將四個(gè)對(duì)象寫入輸出流
      oos.writeObject(allStar1);
      oos.writeObject(allStar2);
      oos.writeObject(player);
      oos.writeObject(allStar2);
    }
    catch (IOException ex)
    {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

4個(gè)寫入輸出流的對(duì)象，實(shí)際上只序列化了3個(gè)，而且序列的兩個(gè)AllStar對(duì)象的player引用實(shí)際是同一個(gè)NbaPlayer對(duì)象。以下程序讀取序列化文件中的對(duì)象

import java.io.*;
public class ReadAllStar
{
  public static void main(String[] args)
  {
    try(
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectInputStream輸出流
      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
        new FileInputStream("allStar.txt")))
    {
      // 依次讀取ObjectInputStream輸入流中的四個(gè)對(duì)象
      AllStar star1 = (AllStar)ois.readObject();
      AllStar star2 = (AllStar)ois.readObject();
      NbaPlayer player = (NbaPlayer)ois.readObject();
      AllStar star3 = (AllStar)ois.readObject();
      // 輸出true
      System.out.println("star1的player引用和player是否相同："
        + (star1.getPlayer() == player));
      // 輸出true
      System.out.println("star2的player引用和player是否相同："
        + (star2.getPlayer() == player));
      // 輸出true
      System.out.println("star2和star3是否是同一個(gè)對(duì)象："
        + (star2 == star3));
    }
    catch (Exception ex)
    {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

如果多次序列化同一個(gè)可變Java對(duì)象時(shí)，只有第一次序列化時(shí)才會(huì)把該Java對(duì)象轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列并輸出

當(dāng)使用Java序列化機(jī)制序列化可變對(duì)象時(shí)，只有第一次調(diào)用WriteObject()方法來(lái)輸出對(duì)象時(shí)才會(huì)將對(duì)象轉(zhuǎn)換成字節(jié)序列，并寫入到ObjectOutputStream；即使在后面程序中，該對(duì)象的實(shí)例變量發(fā)生了改變，再次調(diào)用WriteObject()方法輸出該對(duì)象時(shí)，改變后的實(shí)例變量也不會(huì)被輸出

import java.io.*;

public class SerializeMutable
{
  public static void main(String[] args)
  {

    try(
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectOutputStream輸入流
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
        new FileOutputStream("mutable.txt"));
      // 創(chuàng)建一個(gè)ObjectInputStream輸入流
      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(
        new FileInputStream("mutable.txt")))
    {
      NbaPlayer player = new NbaPlayer("斯蒂芬?guī)炖?, 30);
      // 系統(tǒng)會(huì)player對(duì)象轉(zhuǎn)換字節(jié)序列并輸出
      oos.writeObject(player);
      // 改變per對(duì)象的name實(shí)例變量
      player.setName("塞斯庫(kù)里");
      // 系統(tǒng)只是輸出序列化編號(hào)，所以改變后的name不會(huì)被序列化
      oos.writeObject(player);
      NbaPlayer player1 = (NbaPlayer)ois.readObject();  //①
      NbaPlayer player2 = (NbaPlayer)ois.readObject();  //②
      // 下面輸出true，即反序列化后player1等于player2
      System.out.println(player1 == player2);
      // 下面依然看到輸出"斯蒂芬?guī)炖?，即改變后的實(shí)例變量沒(méi)有被序列化
      System.out.println(player2.getName());
    }
    catch (Exception ex)
    {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

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