java序列化原理機(jī)制淺談

1、什么是序列化java'p的序列化(serialization)機(jī)制能夠?qū)⒁粋€(gè)實(shí)例對(duì)象的狀態(tài)信息寫入到一個(gè)字節(jié)流 中，使其町以通過socket進(jìn)行傳輸、或者持久化存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)中；然后在需耍 的時(shí)候，可以讀取字節(jié)流中的信息來重構(gòu)一個(gè)相同的對(duì)象。序列化機(jī)制在java屮有看廣泛 的應(yīng)用，ejb、rmi、hessian等技術(shù)都是以此為基礎(chǔ)的。so,序列化一般用于以下-場(chǎng)景：1：永久性保存對(duì)彖，保存對(duì)彖的字節(jié)序列到本地文件或者數(shù)據(jù)庫中2：通過序列化以字節(jié)流的形式使對(duì)彖在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞和接收；3：通過序列化在進(jìn)程間傳遞對(duì)象。接下來我們將從序列化機(jī)制原理等方面進(jìn)行剖析如何序列化一個(gè)對(duì)象類通過

2、實(shí)現(xiàn)java.io.serializable接口以啟用其序列化功能。耒實(shí)現(xiàn)此接口的類將無法 使其任何狀態(tài)序列化或反序列化?？尚蛄谢惖乃凶宇愋捅旧矶际强尚蛄谢摹Ｐ蛄谢?口沒有方法或字段，僅用于標(biāo)識(shí)可序列化的語義。1：我們先來看看一個(gè)例子將對(duì)彖序列化為一個(gè)字節(jié)流10public class testserial implements serializable 1112public byte version = 10;13public byte count= 0;1415日public void f()16 system, out .printin (rrhellon);17 1819202

3、122232425272830313233343536373839public static void ir.ain (string args ) throws ioexception exception flleoutputstrearr. f os = new fileoutputstrearr. (riterr.p . outn);objecroutputstreair. oos = new objectoutputstreair.(fos);testserial ts = new testserial ();oos.writeobject(oosflush();oosclose ();

4、fllelnputstrearr. f is = new filelnputstrearr. (nterr.p . outn);objectinputstreair. oin = new objectlnputstreair.(fis);testserial tsl = (testserial) oin-readobject();system.out.printin(nver3ion=n + tsl.version);40 42 我們將對(duì)象序列化并輸出。objectoutputstream能把object輸出成byte流。上圖 顯示的20 tj -26行我們將byte流暫時(shí)存儲(chǔ)到temp.ou

5、t文件里。而在33行39行，我們利用反序列化，根據(jù)字節(jié)流重建對(duì)象。從上面代碼中，我們不難看出，序列化和反序列化的倆個(gè)主耍類：objectoutputstream.objectinputstream o序列化后的內(nèi)容通過上面的例子我們知道，對(duì)象被序列化存在至文件temp.out屮，我們可以通過工具ultraedit以16進(jìn)制方式打開該文件，看看它里而是以什么樣的形式存在組織我們的對(duì)彖的。ac ed0005737200157465737453657269;.sz.testseri61 6c2e5465737453657269616cae18b4;&：ltestserial?be of043

6、9ec020002420005636f756e74;?9?bcount42 000776657273696f6e78700064;審versionxpd毎一行分號(hào)后血的內(nèi)容都是前面16進(jìn)制碼的注釋。對(duì)于這些我們先隨意yy下，這些內(nèi)容的組織方式應(yīng)該是:1：對(duì)象類型描述2:對(duì)彖屬性類型描述3対象屬性值現(xiàn)在我們將以一個(gè)全血的例子來說明該問題：代碼ascript view plaincopy1. class parent implements serializable 2. int parentversion = 10;3. 4. class contain implements serializab

7、le 5int containversion = 11;|67. public class serialtest extends parent implements serializable 8. intversion = 66;9. contain con二 new contain();10.public int getversion() 11.return version;12.13.public static void mai“(string args) throws ioexception 14.fileoutputstrearn fos = new fileoutputstream(

8、"tempjl.out");15objectoutputstream oos = new objectoutputstream(fos);16.serialtest st = new serialtest();17.ooswriteobject(st);18.oos-flush();19.oos-close();20.21. temp_1 .out文件內(nèi)容如h:01 2 3 4$ $ ?1? ? d 4oooooooohaced0005737200157465737453657269.sr.testseriooooooloh616c2e53657269616c5465737

9、405f5c8al.serialtest踩00000020hbd0145443d0200024900077665727369?ed=.i.versi00000030h6f6e4c0003636f6e7400144c74657374onl.cont.ltest00000040b53657269616c2f636f6e74616 96e3b78serial/contain;x00000050b7200117465737453657269616c2e7061r.testserial.pa00000060b72656e749d58b50dd205979302000149rent排.i00000070h

10、000d706172656e74566572736 96f6e78.parentversionx00000080h700000000a0000004273720012746573pbsr tes00000090b7453657269616c2e636f6e7461696e2etserialcontain.ooooooaohf62da6f7ase69e02000149000e636f6e?兒?.i.conooooooboh7461696e56657273696f6e7870000000tainversionxp.oooooocoh0b先對(duì)上而圖簡(jiǎn)單注w f： oooooooh-oooooocoh

11、表示行號(hào)（我們一次可以稱為第一行，第二行），0f表示列；行后而的文字表示對(duì)這行16進(jìn)制的解釋。我們來仔細(xì)看看這些字節(jié)都是些說明東西。第一行的：0列4列1. aced:stream_magic.聲明使用了序列化協(xié)議.可以理解為實(shí)現(xiàn)了 serializable 類2.00 05: stream_version.序歹ij化協(xié)議版木.3.0x73: tc_object.聲明這是一個(gè)新的對(duì)象.因此第一步存儲(chǔ)的就是序列化的描述。二 輸出serialtest類的描述：第一行的5列到三行的7列1： 4.0x72: tc_classdesc聲明這里開始一個(gè)新 class。2. 00 15: class 名字的長(zhǎng)

12、度（包括 package 名稱:如本例就是:testserial.serialtest; 正好21的長(zhǎng)度，16進(jìn)制表示就為15 了）.3. 74 65 73 74 53 65 72 69 61 6c 2e 53 65 72 69 61 6c 54 65 73 74 表示 testserial/serialtest 類的全限定名4. 第二行的d列到3行的4列表示:serialversionuid,序列化id,如果沒有指定，則會(huì)由算法隨機(jī)生成一個(gè)8byte的id.5. 0x02:標(biāo)記號(hào).該值聲明該對(duì)彖支持序列化。6. 00 02:該類所包含的域個(gè)數(shù)。三：接下來，輸出其中的一個(gè)域（一次從上到下父類到

13、子類）,int version=66； 3行8列4 行1列1.0x49:域類型49代表t,也就是int.2. 00 07:域名字的長(zhǎng)度.3. 76 65 72 73 69 6f 6e: version,域名字描述.四：另外一個(gè)域，contain con = new contain();ii個(gè)有點(diǎn)特殊，是個(gè)對(duì)象。？描述對(duì)象類 型引用時(shí)需要使用jvm的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象簽名表示法，4行2列5行f列1:0x4c:域的類型.2:00 03:域名字長(zhǎng)度.3:63 6f 6e:域名字描述,con4:0x74: tc_string.代表一個(gè) new string.用 string 來引用對(duì)象。5:00 14:該 st

14、ring 長(zhǎng)度.既:ltestserial/contain 的長(zhǎng)度6:4彳亍b-5彳亍e歹ij: ltestserial/contain;, jvm的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象簽名表示法.6:0x78: tc.endblockdata,對(duì)象數(shù)據(jù)塊結(jié)束的標(biāo)志五：parent類描述了 6行的0列到7行的e列1:0x72: tc_classdesc.聲明這個(gè)是個(gè)新類.2:00 11:類名長(zhǎng)度.3:6 行 3 列7 行 3 歹ij: testserial.parent,類名描述。4:7 行 4 列7 行 b 列：serialversionuid,序列化 id.5:0x02:標(biāo)記號(hào).該值聲明該對(duì)象支持序列化.6:00 0

15、1:類中域的個(gè)數(shù).六：parent類的域描述，int parentversion=100 7行f列9行0列1:0x49:域類型.49代表t,也就是int.2:00 0d:域名字長(zhǎng)度.3:8行2列-8行e歹ij: parentversion,域名字描述。4:0x78: tc_endblockdata，対象塊結(jié)束的標(biāo)志。5:0x70: tc_null,說明沒有其他超類的標(biāo)志。七：到此為止，算法已經(jīng)對(duì)所有的類的描述都做了輸出。下一步就是把實(shí)例對(duì)象的實(shí)際值 輸出了。這時(shí)候是從parent class的域開始的，9行一列9行4列00 00 00 0a: 10, parentversion 域的值.八：還

16、有serialtest類的域：9行5列9行8列00 00 00 42: 66, version 域的值.九：再往后的bytes比較有意思，算法需要描述contain類的信息1: 0x73: tcjdbject,聲明這是一個(gè)新的對(duì)彖.2:0x72: tc_classdesc 聲明這里開始一個(gè)新 class.3:00 12:類名的長(zhǎng)度.4:9 行 d 列10 行 e 列:testserial.contain,類名描述.5:10 行 f 列11 行 6 列:serialversionuid,序列化 id.6: 0x02: various flags.標(biāo)記號(hào).該值聲明該對(duì)象支持序列化7:00 01 :

17、類內(nèi)的域個(gè)數(shù)。十：輸出 contain 的唯一的域描述，int containversio1:0x49:域類型.49代表t,也就是int.2:00 0e:域名字長(zhǎng)度.3:63 6f 6e 74 61 69 6e 56 65 72 73 69 6f 6e: containversion,域名字描述. 4:0x78: tc_endblockdata對(duì)象塊結(jié)束的標(biāo)志.十一：這時(shí)，序列化算法會(huì)檢查contain是否有超類，如果有的話會(huì)接著輸出。 0x70:tc_null,沒有超類了。十二：最后，將contain類實(shí)際域值輸出。00 00 00 0b: 11, containversion 的值.總結(jié)下

18、序列化后二進(jìn)制流中按哪些順序存儲(chǔ)哪些內(nèi)容：當(dāng)前類描述當(dāng)前類屈性描述超類描述超類屬性描述（如果超類還有超類，則依次遞歸）超類屈性值描述子類屬性值描述既是：類描述是從下到上，類屈性描述是從上到下。倆個(gè)是反著來的。transient和static的類變量的序列化我們現(xiàn)在回過去看看代碼11。然后修成下：如下一-代碼12java view plain copy1-省略前面:2.3.public class serialtest extends parentimplements serializable 8-9.10-11.12.intversion= 66;public static in

19、t teststatic= 1;public transient int testtransient 二 2;containcon=new contain();public int getversion() 13. return version;14.類serialtest新増了倆個(gè)變量public static int teststatic = 1; public transient int testtransient = 2;然后再看看重新生成的temp_1 .out文件內(nèi)容，我們驚奇發(fā)現(xiàn)文件內(nèi)容和沒有新增變量z前 是一模一樣的。so,我們推理static和transient變量被序列化的

20、時(shí)候,并不會(huì)序列化?，F(xiàn)在哥們我用別人 的總結(jié)來總結(jié)白己的序列化時(shí)，類的所有數(shù)據(jù)成員應(yīng)可序列化除了聲明為transient或static的成員。將 變量聲明為transient告訴jvm我們會(huì)負(fù)責(zé)將變?cè)蛄谢?。將?shù)據(jù)成員聲明為transient 后，序列化過程就無法將其加進(jìn)對(duì)象字節(jié)流中，沒有從transient數(shù)據(jù)成員發(fā)送的數(shù)據(jù)。后 面數(shù)據(jù)反序列化時(shí)，要重建數(shù)據(jù)成員(因?yàn)樗穷惗x的一部分)，但不包含任何數(shù)據(jù)， 因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)成員不向流中寫入任何數(shù)據(jù)。記住，對(duì)象流不序列化static或transient。我 們的類要用writeobject()與readobject()方法以處理這些數(shù)據(jù)成員。使用

21、writeobject() 與readobject()方法時(shí)，還要注意按寫入的順序讀取這些數(shù)據(jù)成員那對(duì)于這些問題，我們?cè)撊绾芜M(jìn)行序列化和反序列化呢？簡(jiǎn)單，也就是說我們耍對(duì)這倆個(gè)類型的變量單獨(dú)處理，怎么辦？就是在出現(xiàn)這類變量的所屬類中增加倆個(gè)方法java view plain copy1. private void writeobject(java.io.objectoutputstrearn out) throws ioexception2. private void readobject(java.io.objectinputstream in) throws ioexception， cl

22、 assnotfoundexception;而對(duì)應(yīng)于我們的類中添加的方法就是java view plain copy..3.14.public class serialtest extends parent implements serializable /省略private void writeobject(objectoutputstream out) throws ioexception out-defaultwriteobject();outwritelnt(thisteststatic);outhis.testtransient);p

23、rivate void readobject(objectinputstream in) throws ioexception classn otfoundexception indefaultreadobject();this.teststatic = in.readlnt();t his. testtw nsie nt = in .readl nt();當(dāng)objectoutputstream對(duì)一個(gè)serialtest對(duì)象進(jìn)行序列化時(shí)，如果該對(duì)象具有 writeobject()方法，那么就會(huì)執(zhí)行這一方法，否則就按默認(rèn)方式序列化。在該對(duì)象的 writeobjectt()方法中，可以先調(diào)用 objectoutputstream 的 defaultwriteobject()方法, 使得對(duì)象輸出流先執(zhí)行默認(rèn)的序列化操作。同理可得出反序列化的情況，不過這次是 defaultreadobject()方法。objectoutputstrea