java序列化反序列化深入探究（转）

When---什么时候需要序列化和反序列化:

简单的写一个hello world程序，用不到序列化和反序列化。写一个排序算法也用不到序列化和反序列化。但是当你想要将一个对象进行持久化写入文件，或者你想将一个对象从一个网络地址通过网络协议发送到另一个网络地址时，这时候就需要考虑序列化和反序列化了。另外如果你想对一个对象实例进行深度拷贝，也可以通过序列化和反序列化的方式进行。

What---什么是序列化和反序列化：

Serialization-序列化：可以看做是将一个对象转化为二进制流的过程

Deserialization-反序列化：可以看做是将对象的二进制流重新读取转换成对象的过程

How---怎么实现序列化：

只有实现了 Serializable 或 Externalizable 接口的类的对象才能被序列化，否则抛出异常。
对于实现了这两个接口，具体序列化和反序列化的过程又分以下3中情况：
情况1：若类仅仅实现了Serializable接口，则可以按照以下方式进行序列化和反序列化
ObjectOutputStream采用默认的序列化方式，对对象的非transient的实例变量进行序列化。
ObjcetInputStream采用默认的反序列化方式，对对象的非transient的实例变量进行反序列化。

情况2：若类不仅实现了Serializable接口，并且还定义了readObject(ObjectInputStream in)和writeObject(ObjectOutputSteam out)，则采用以下方式进行序列化与反序列化。
ObjectOutputStream调用对象的writeObject(ObjectOutputStream out)的方法进行序列化。
ObjectInputStream会调用对象的readObject(ObjectInputStream in)的方法进行反序列化。

情况3：若类实现了Externalnalizable接口，且类必须实现readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out)方法，则按照以下方式进行序列化与反序列化。
ObjectOutputStream调用对象的writeExternal(ObjectOutput out))的方法进行序列化。
ObjectInputStream会调用对象的readExternal(ObjectInput in)的方法进行反序列化。

为了进一步说明，我们直接看jdk底层ArrayList的序列化和反序列化：

1 static class SubSerializableTest extends SerializableTest implements Serializable {
2         private static final long serialVersionUID = 1L;
3
4         private String subName;
5
6         public SubSerializableTest(String name, String subName) {
7             super(name, 18);
8             this.subName = subName;
9         }
10
11         public String getSubName() {
12             return subName;
13         }
14     }
15
16     static class SerializableTest {
17
18         public SerializableTest() {
19             this.name = "aaa";
20             this.age = 21;
21         }
22
23         public SerializableTest(String name, int age) {
24             this.name = name;
25         }
26
27         private String name;
28
29         private int age;
30
31         public String getName() {
32             return name;
33         }
34
35         public void setName(String name) {
36             this.name = name;
37         }
38
39         public int getAge() {
40             return age;
41         }
42
43         public void setAge(int age) {
44             this.age = age;
45         }
46     }
47
48     SubSerializableTest subTest = new SubSerializableTest("KiDe", "KiDe");
49     ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("e:/1.txt")));
50     oos.writeObject(subTest);
51     oos.close();
52
53     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("e:/1.txt")));
54     subTest = (SubSerializableTest) ois.readObject();        // 如果SerializableTest未实现无参的构造函数，则抛出 Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: test.Test$SubSerializableTest; test.Test$SubSerializableTest; no valid constructor
55     System.out.println(subTest.getName());        // aaa
56     System.out.println(subTest.getSubName());    // KiDe
57     ois.close();

View Code
另外多说一句，假设B是A的一个属性但是B没有实现 Serializable 接口，这时候不管序列化还是反序列化A都会报异常：
Exception in thread "main" java.io.NotSerializableException: test.Test$SerializableTest。

c. 由于上面所讲的限制，就存在需要特殊处理未实现 Serializable 接口的属性，这时候可以重写下面三个方法：
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;
private void readObjectNoData() throws ObjectStreamException;

前面两个方法主要用来序列化和反序列化被transient或者static修饰的属性，将其写入流：

1 private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
2 System.out.println("writeOject");
3     out.defaultWriteObject();
4     out.writeInt(123);
5 }
6
7 private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {
8     System.out.println("readOject");
9     in.defaultReadObject();
10     System.out.println(in.readInt());;
11 }

第三个方法属于一种防御性方法，一般不会用到，官方解释是；
The readObjectNoData method is responsible for initializing the state of the object for its particular class in the event that the serialization stream does not list the given class as a superclass of the object being deserialized. This may occur in cases where the receiving party uses a different version of the deserialized instance's class than the sending party, and the receiver's version extends classes that are not extended by the sender's version. This may also occur if the serialization stream has been tampered; hence, readObjectNoData is useful for initializing deserialized objects properly despite a "hostile" or incomplete source stream.

这里暂时没有试验出这个方法的使用场景，略过。

d. 还有两个方法在序列化和反序列化的时候会被自动调用到：

ANY-ACCESS-MODIFIER Object writeReplace() throws ObjectStreamException;
ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;

其中writeReplace调用在writeObject之前，可以修改对象属性，最终返回this，readResolve调用在readObject之后，可以修改读取到的对象的属性，返回this

一般的应用是在单例模式中，重写readResoive方法，返回单例。防止通过序列化和反序列化导致单例模式生效的问题。