Java 序列化和反序列化：深刻理解对象持久化

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2024-02-08 05:34:12

Java 序列化：持久化对象的状态

在现代软件开发中，持久化数据是至关重要的。它允许我们存储对象的状态，以便在需要时可以检索和使用。Java 提供了一个简单而强大的序列化机制，使我们能够将对象的状态转换为一种可存储或传输的形式。

什么是序列化？

序列化是一种将对象的状态转换为可存储或传输形式的过程。通过序列化，我们可以将对象保存在文件中、数据库中或通过网络发送到另一台计算机。

什么是反序列化？

反序列化是与序列化相反的过程。它将存储或传输形式还原为对象，以便我们可以访问其状态并使用它。

Java 的 Serializable 接口

Java 中的 Serializable 接口是一个标记接口，这意味着它没有任何方法声明。它的作用是标记一个类可以被序列化。当一个类实现了 Serializable 接口时，Java 运行时环境 (JRE) 就会知道该类可以被序列化，并且会自动提供序列化和反序列化所需的元数据。

使用 Serializable 进行序列化

要对一个对象进行序列化，我们需要使用 ObjectOutputStream。ObjectOutputStream 是一个流，它可以将对象的状态写入文件或其他输出流中。以下示例演示了如何使用 ObjectOutputStream 进行序列化：

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

public class SerializeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个要序列化的对象
        Person person = new Person("John Doe", 30);

        // 创建一个 ObjectOutputStream
        try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) {
            // 将对象写入流中
            out.writeObject(person);
            System.out.println("对象已序列化到文件 person.ser");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用反射进行序列化

在某些情况下，我们可能希望序列化一个没有实现 Serializable 接口的类。虽然这在技术上是可能的，但它需要使用反射，并且不推荐。反射可能会带来安全问题，并且可能会使代码难以维护。

反序列化

反序列化过程使用 ObjectInputStream 来从文件或其他输入流中读取对象的状态并将其还原为对象。以下示例演示了如何使用 ObjectInputStream 进行反序列化：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;

public class DeserializeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 ObjectInputStream
        try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) {
            // 从流中读取对象
            Person person = (Person) in.readObject();
            System.out.println("对象已从文件 person.ser 反序列化");
            System.out.println("姓名：" + person.getName());
            System.out.println("年龄：" + person.getAge());
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

示例代码

以下是一个完整的示例，演示了如何使用 Java 序列化和反序列化：

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class SerializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个要序列化的对象
        Person person = new Person("John Doe", 30);

        // 序列化对象
        try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) {
            out.writeObject(person);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 反序列化对象
        try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) {
            Person deserializedPerson = (Person) in.readObject();
            System.out.println("反序列化的对象：");
            System.out.println("姓名：" + deserializedPerson.getName());
            System.out.println("年龄：" + deserializedPerson.getAge());
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}