java serializable深入了解_java serializable深入了解
发布日期:2021-06-24 14:52:16 浏览次数:2 分类:技术文章

本文共 6998 字,大约阅读时间需要 23 分钟。

如果是使用套接字(Socket)流的方式,则数据自动地通过网络连接传输一另一个端点,并由这个端点上的程序来决定做什么。

二、串行化方法

从JDK1.1开始,Java语言提供了对象串行化机制 ,在java.io包中,接口Serialization用来作为实现对象串行化的工具 ,只有实现了Serialization的类的对象才可以被串行化。

Serializable接口中没有任何的方法。当一个类声明要实现Serializable接口时,只是表明该类参加串行化协议,而不需要实现任何特殊的方法。下面我们通过实例介绍如何对对象进行串行化。

1.定义一个可串行化对象

一个类,如果要使其对象可以被串行化,必须实现Serializable接口。我们定义一个类Student如下:

import java.io.Serializable;

public class Student implements Serializable {

int id;// 学号

String name;// 姓名

int age;// 年龄

String department; // 系别

public Student(int id, String name, int age, String department) {

this.id = id;

this.name = name;

this.age = age;

this.department = department;

}

}

2.构造对象的输入/输出流

要串行化一个对象,必须与一定的对象输出/输入流联系起来,通过对象输出流将对象状态保存下来,再通过对象输入流将对象状态恢复。

java.io包中,提供了ObjectInputStream和ObjectOutputStream将数据流功能扩展至可读写对象 。在ObjectInputStream 中用readObject()方法可以直接读取一个对象,ObjectOutputStream中用writeObject()方法可以直接将对象保存到输出流中。

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

public class ObjectSer {

public static void main(String args[]) throws IOException,

ClassNotFoundException {

Student stu = new Student(981036, "LiuMing", 18, "CSD");

FileOutputStream fo = new FileOutputStream("data.ser");

ObjectOutputStream so = new ObjectOutputStream(fo);

try {

so.writeObject(stu);

so.close();

} catch (IOException e) {

System.out.println(e);

}

stu = null;

FileInputStream fi = new FileInputStream("data.ser");

ObjectInputStream si = new ObjectInputStream(fi);

try {

stu = (Student) si.readObject();

si.close();

} catch (IOException e)

{

System.out.println(e);

}

System.out.println("Student Info:");

System.out.println("ID:" + stu.id);

System.out.println("Name:" + stu.name);

System.out.println("Age:" + stu.age);

System.out.println("Dep:" + stu.department);

}

}

运行结果如下:

Student Info:

ID:981036

Name:LiuMing

Age:18

Dep:CSD 在这个例子中,我们首先定义了一个类Student,实现了Serializable接口 ,然后通过对象输出流的writeObject()方法将Student对象保存到文件 data.ser中 。之后,通过对家输入流的readObjcet()方法从文件data.ser中读出保存下来的Student对象 。从运行结果可以看到,通过串行化机制,可以正确地保存和恢复对象的状态。

三、串行化的注意事项

1.串行化能保存的元素

串行化只能保存对象的非静态成员交量,不能保存任何的成员方法和静态的成员变量,而且串行化保存的只是变量的值,对于变量的任何修饰符都不能保存。

2.transient关键字

对于某些类型的对象,其状态是瞬时的,这样的对象是无法保存其状态的。例如一个Thread对象或一个FileInputStream对象 ,对于这些字段,我们必须用transient关键字标明,否则编译器将报措。

另外 ,串行化可能涉及将对象存放到 磁盘上或在网络上发达数据,这时候就会产生安全问题。因为数据位于Java运行环境之外,不在Java安全机制的控制之中。对于这些需要保密的字段,不应保存在永久介质中 ,或者不应简单地不加处理地保存下来 ,为了保证安全性。应该在这些字段前加上transient关键字。

下面是java规范中对transient关键字的解释:

The   transient   marker   is   not   fully   specified   by   The   Java   Language     Specification   but   is   used   in   object   serialization   to   mark   member   variables   that   should   not   be   serialized.

以下是transient的一个应用举例:

//LoggingInfo.java

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.util.Date;

public class LoggingInfo implements java.io.Serializable {

private static final long serialVersionUID = 1L;

private Date loggingDate = new Date();

private String uid;

private transient String pwd;

LoggingInfo(String user, String password) {

uid = user;

pwd = password;

}

public String toString() {

String password = null;

if (pwd == null) {

password = "NOT SET";

} else {

password = pwd;

}

return "logon info: \n " + "user: " + uid + "\n logging date : "

+ loggingDate.toString() + "\n password: " + password;

}

public static void main(String[] args) {

LoggingInfo logInfo = new LoggingInfo("MIKE", "MECHANICS");

System.out.println(logInfo.toString());

try {

ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(

"logInfo.out"));

o.writeObject(logInfo);

o.close();

} catch (Exception e) {// deal with exception

}

// To read the object back, we can write

try {

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(

"logInfo.out"));

LoggingInfo logInfo1 = (LoggingInfo) in.readObject();

System.out.println(logInfo1.toString());

} catch (Exception e) {// deal with exception

}

}

}

总结:

序列化分为两大部分:序列化和反序列化。序列化是这个过程的第一部分,将数据分解成字节流,以便存储在文件中或在网络上传输。反序列化就是打开字节流并重构对象。对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示,有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。ObjectOutputStream中的序列化过程与字节流连接,包括对象类型和版本信息。反序列化时,JVM用头信息生成对象实例,然后将对象字节流中的数据复制到对象数据成员中

序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后,可以用java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中,管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。对象序列化功能非常简单、强大,在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用。对象序列化问题在网络编程中并不是最激动人心的课题,但却相当重要,具有许多实用意义。

对象序列化可以实现分布式对象。主要应用例如:RMI要利用对象序列化运行远程主机上的服务,就像在本地机上运行对象时一样。

java对象序列化不仅保留一个对象的数据,而且递归保存对象引用的每个对象的数据。可以将整个对象层次写入字节流中,可以保存在文件中或在网络连接上传递。利用对象序列化可以进行对象的“深复制”,即复制对象本身及引用的对象本身。序列化一个对象可能得到整个对象序列。

最后列举一些经常遇到的一些真实情境,它们与 Java 序列化相关,通过分析情境出现的原因,使读者轻松牢记 Java 序列化中的一些高级认识

序列化 ID 问题

情境:两个客户端 A 和 B 试图通过网络传递对象数据,A 端将对象 C 序列化为二进制数据再传给 B,B 反序列化得到 C。

问题:C 对象的全类路径假设为 com.inout.Test,在 A 和 B 端都有这么一个类文件,功能代码完全一致。也都实现了 Serializable 接口,但是反序列化时总是提示不成功。

解决:虚拟机是否允许反序列化,不仅取决于类路径和功能代码是否一致,一个非常重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致(就是 private static final long serialVersionUID = 1L)。两段相同代码中,虽然两个类的功能代码完全一致,但是序列化 ID 不同,他们无法相互序列化和反序列化。

序列化 ID 在 Eclipse 下提供了两种生成策略,一个是固定的 1L,一个是随机生成一个不重复的 long 类型数据(实际上是使用 JDK 工具生成),在这里有一个建议,如果没有特殊需求,就是用默认的 1L 就可以,这样可以确保代码一致时反序列化成功。那么随机生成的序列化 ID 有什么作用呢,有些时候,通过改变序列化 ID 可以用来限制某些用户的使用。

对敏感字段加密

情境:服务器端给客户端发送序列化对象数据,对象中有一些数据是敏感的,比如密码字符串等,希望对该密码字段在序列化时,进行加密,而客户端如果拥有解密的密钥,只有在客户端进行反序列化时,才可以对密码进行读取,这样可以一定程度保证序列化对象的数据安全。

解决:在序列化过程中,虚拟机会试图调用对象类里的 writeObject 和 readObject 方法,进行用户自定义的序列化和反序列化,如果没有这样的方法,则默认调用是 ObjectOutputStream 的 defaultWriteObject 方法以及 ObjectInputStream 的 defaultReadObject 方法。用户自定义的 writeObject 和 readObject 方法可以允许用户控制序列化的过程,比如可以在序列化的过程中动态改变序列化的数值。基于这个原理,可以在实际应用中得到使用,用于敏感字段的加密工作,清单 3 展示了这个过程。

清单 3. 静态变量序列化问题代码

private static final long serialVersionUID = 1L;

private String password = "pass";

public String getPassword() {

return password;

}

public void setPassword(String password) {

this.password = password;

}

private void writeObject(ObjectOutputStream out) {

try {

PutField putFields = out.putFields();

System.out.println("原密码:" + password);

password = "encryption";//模拟加密

putFields.put("password", password);

System.out.println("加密后的密码" + password);

out.writeFields();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

private void readObject(ObjectInputStream in) {

try {

GetField readFields = in.readFields();

Object object = readFields.get("password", "");

System.out.println("要解密的字符串:" + object.toString());

password = "pass";//模拟解密,需要获得本地的密钥

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} catch (ClassNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public static void main(String[] args) {

try {

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(

new FileOutputStream("result.obj"));

out.writeObject(new Test());

out.close();

ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream(

"result.obj"));

Test t = (Test) oin.readObject();

System.out.println("解密后的字符串:" + t.getPassword());

oin.close();

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} catch (ClassNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

}

}

在清单 3 的 writeObject 方法中,对密码进行了加密,在 readObject 中则对 password 进行解密,只有拥有密钥的客户端,才可以正确的解析出密码,确保了数据的安全。

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