Java IO：序列化和反序列化

在 Java 中，序列化（Serialization）和反序列化（Deserialization）是两个重要的概念，它们主要用于将对象转换为字节流（序列化）以及将字节流恢复为对象（反序列化）。这在对象的存储、网络传输等场景中非常有用。如下图：

序列化的定义和用途

序列化是指将一个 Java 对象转换为字节序列的过程，这个字节序列可以被保存到文件、数据库，或者通过网络传输到其他地方。反序列化则是序列化的逆过程，它将字节序列恢复为原来的 Java 对象。

序列化的主要用途包括：

• 对象持久化：将对象保存到文件、数据库中，以便后续恢复使用。

• 远程方法调用（RMI）：在分布式系统中，通过网络传输对象。

• 对象复制：通过序列化和反序列化可以实现对象的深拷贝。

实现序列化的条件

要使一个类的对象能够被序列化，该类必须实现 java.io.Serializable 接口。Serializable 接口是一个标记接口，它没有任何方法，只是用来表明实现该接口的类可以被序列化。

以下是一个简单的可序列化类的示例：

package com.hxstrive.java_io.serializable;

import java.io.Serializable;

/**
 * 实现 Serializable 接口
 */
public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

在上述代码中，Person 类实现了 Serializable 接口，并且定义了一个 serialVersionUID 常量。serialVersionUID 用于在反序列化时验证序列化对象的版本一致性，如果不指定，Java 会根据类的结构自动生成一个。

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序列化对象

要将一个对象序列化，可以使用 ObjectOutputStream 类。以下是一个示例：

package com.hxstrive.java_io.serializable;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class SerializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John", 30);
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("person.ser");
             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {
            // 写入对象
            oos.writeObject(person);
            System.out.println("对象已序列化");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行示例，输出：

在上述代码中，首先创建了一个 Person 对象，然后使用 FileOutputStream 和 ObjectOutputStream 将该对象写入到名为 person.ser 的文件中。

反序列化对象

要将一个序列化的对象恢复为原来的对象，可以使用 ObjectInputStream 类。以下是一个示例：

package com.hxstrive.java_io.serializable;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

public class DeserializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        final String userDir = System.getProperty("user.dir");
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(userDir + File.separator + "person.ser");
             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {
            // 读取对象
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println("对象已反序列化: " + person);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果：

对象已反序列化: Person{name='John', age=30}

在上述代码中，使用 FileInputStream 和 ObjectInputStream 从 person.ser 文件中读取对象，并将其转换为 Person 类型。

注意事项📢

transient 关键字

如果一个类的某个字段被声明为 transient，那么在序列化时该字段将被忽略。例如：

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private transient int age; // 该字段不会被序列化

    // 构造方法、getter 和 setter 方法
}

serialVersionUID 的重要性

在进行序列化和反序列化时，建议显式地指定 serialVersionUID，以确保在类的结构发生变化时，仍然能够正确地进行反序列化。