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Java学习之——“IO流“的进阶流之序列化流的学习

news 2025/9/10 18:22:58

一、核心概念：什么是序列化与反序列化？

序列化 (Serialization)：将一个对象（在内存中的状态）转换成一个字节序列的过程。这个字节序列包含了对象的数据、对象的类型以及对象中存储的属性等信息。
反序列化 (Deserialization)：将序列化后得到的字节序列恢复为一个对象的过程。

目的

持久化存储：将对象永久地保存到硬盘上的文件中，下次程序启动时可以恢复。
网络传输：将对象通过网络从一个节点传输到另一个节点，例如在 RPC（远程过程调用）、消息队列或分布式系统中。

二、序列化的实现

Java 中要让一个类的对象能够被序列化，非常简单：只需要让这个类实现 java.io.Serializable 接口即可。Serializable 接口是一个标记接口（Marker Interface），它内部没有任何方法需要实现。它的作用仅仅是“标记”这个类的对象是可序列化的，告诉 Java 虚拟机（JVM）：“请注意，我这个类的对象可以被序列化哦！”

示例：定义一个可序列化的类

import java.io.Serializable;// 实现 Serializable 接口
public class Person implements Serializable {// 强烈建议显式声明 serialVersionUIDprivate static final long serialVersionUID = 1L; private String name;private int age;// transient 关键字标记的成员变量不会被序列化private transient String password; // 构造方法、getter、setter 等...public Person(String name, int age, String password) {this.name = name;this.age = age;this.password = password;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", password='" + password + '\'' + // 反序列化后 password 会是 null'}';}// ... 省略 getter 和 setter
}

关键点 1：serialVersionUID

是什么：一个类的序列化版本号。用于在反序列化时验证序列化的对象和当前类的版本是否一致。
为什么重要：如果你不显式声明，JVM 会根据类的结构自动生成一个。一旦类的结构发生改变（比如增加了一个字段），自动生成的 serialVersionUID 也会改变，这将导致反序列化失败，抛出 InvalidClassException。
最佳实践：强烈建议显式声明一个固定的 serialVersionUID（如 1L）。这样即使类后期增加了字段，只是反序列化时新字段为默认值，而不会直接失败，保证了向后兼容性。

关键点 2：transient 关键字

作用：用于修饰成员变量，表示该变量不参与序列化过程。
使用场景：用于保护敏感信息（如密码、密钥等），或者存储一些没必要序列化的临时数据（如缓存、线程句柄等）。

三、序列化流与反序列化流的核心类

Java 提供了两个专门的流来处理对象的序列化和反序列化：

ObjectOutputStream：序列化流，用于将对象写入字节输出流（如文件）。
ObjectInputStream：反序列化流，用于从字节输入流（如文件）中读取并重建对象。

它们通常需要包裹在字节流（如 FileInputStream/FileOutputStream）之上，因为它们的底层操作仍然是字节。

序列化对象（写入文件）

import java.io.*;public class SerializationDemo {public static void main(String[] args) {Person person = new Person("Alice", 30, "secret123");// try-with-resources 确保流正确关闭try (// 1. 创建节点流（字节流），指向目标文件FileOutputStream fos = new FileOutputStream("person.dat");// 2. 创建处理流（序列化流），包裹节点流ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {// 3. 关键操作：将对象写入（序列化）到文件oos.writeObject(person);System.out.println("对象序列化成功！");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

反序列化对象（从文件读取）

import java.io.*;public class DeserializationDemo {public static void main(String[] args) {Person person = null;try (// 1. 创建节点流（字节流），连接到源文件FileInputStream fis = new FileInputStream("person.dat");// 2. 创建处理流（反序列化流），包裹节点流ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {// 3. 关键操作：读取（反序列化）字节流并重建对象// 需要强制类型转换person = (Person) ois.readObject();System.out.println("对象反序列化成功！");System.out.println(person); // 调用 toString 方法} catch (IOException | ClassNotFoundException e) { // 注意 ClassNotFoundExceptione.printStackTrace();}// 输出：Person{name='Alice', age=30, password='null'}// password 被 transient 修饰，所以反序列化后为 null（默认值）}
}