讲明白Java中的序列化和反序列化(序列化和反序列化)

魁首哥

作者

序列化是一个经常见到但是又被很多人忽视的知识点，重要吗？重要，经常见吗？是的，那你会吗？不会～那好，今天搞定它！

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什么是序列化

首先，你要明白，序列化它是一个过程，什么过程呢？

把一个java对象转化成字节序列的过程

java对象我们都知道，什么是字节序列呢？

字节，也就是byte，1byte = 8bit，也就是一个字节等于8位，每一位都是用0或者1来表示，在内存中，数据就是以二进制的形式存储的

那序列呢？简单看来说就好比排队，一列一列的，至此，字节序列，是不是就是像字节在排队一样，而字节又是一个个的8bit，理解了吧！

所以，Java中的序列化就是把Java对象变成二进制内容的一个过程，也就是从内存中把数据存储下来，而数据在内存中都是二进制的形式！

记住了，Java序列化出来的东西就是一个二进制内容，就是对象在内存中的存储形式！

变量存储角度理解序列化

接下来我们再以变量在内存中的存储为例去理解什么是序列化！

举一个例子，比如我们写一个变量：

String name = "张三";

也就是刚开始，我们把name的值设置成为”张三“，在后面的程序当中，我们可以修改这个name，比如我们又把name的值修改成为”李四“！

我们知道，程序的运行，需要把数据加载进内存才可以，也就是说，无论是最开始的”张三“还是后来的”李四“都会被加载进内存运行，那内存都会为这些变量分配内存！

可是，一旦程序执行完毕，变量所分配或者说所占用的内存就会被回收，程序也就结束了，不过在这个过程中，我们可以从内存中把这些变量存储下来，那这个过程就叫做序列化！

反序列化

当你理解了什么是序列化之后，那反序列化也就不是问题了，自然而然的就懂了，所谓的反序列化用稍微专业点的话说就是：

把字节序列还原成对象的过程

由此可见，无论序列化还是反序列化，都是对象和字节序列之间的互相转换！

序列化的多样性

以上我们得知，序列化是一个对象和字节序列互相转换的过程，那随之而来的一个问题就是，该怎么转换？

也就是我们该如何实现把对象序列化成字节序列，然后再把字节序列反序列化成对象，这其中必然存在一种规则，序列化和反序列化都必须按照这个规则来！

那这个规则就是序列化协议，那由此我们基本可以得出，可能存在不同的序列化协议，然后有不同的方式去实现序列化。

也就是不管你咋搞，最终实现的目的是对象和字节序列的互相转换即可，比如我们的Java就有其自己实现的一套序列化机制，可以把Java对象序列化成字节序列，还可以把自己序列再通过反序列化还原成原来的对象！

除了Java，像我们熟知的json也有其自己的序列化技术，加入你用Java的序列化技术把一个对象序列化成了字节序列，那你用json的反序列化技术是无法将其还原成原本的Java对象的！

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Java序列化demo演示

比如我们定义一个简单的Person类，包含以下简单属性：

private String name; private int age;

接着我们就可以将其序列化，具体操作如下：

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\ithuangqing\\desktop\\person.txt"); ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream); Person person = new Person(); person.setName("张三"); person.setAge(25); objectOutputStream.writeObject(person); objectOutputStream.flush(); objectOutputStream.close();

以上就是我们在Java中的序列化过程，我们执行该程序，会在我们的桌面生成一个person.txt的文本文件，查看下内容，发现是乱码：

我们可以使用专业的十六进制编辑器查看，可以看到相关的十六进制内容以及二进制内容，这个就是Java对象序列化后的字节序列了。

接着我们看看如何将其反序列化，也就是将其还原成原来的Java对象！

//反序列化 Person person = null; File file; FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\ithuangqing\\desktop\\person.txt"); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream); person = (Person) objectInputStream.readObject(); objectInputStream.close(); fileInputStream.close(); System.out.println(person.getName());

可以得到相应的结果，我们执行上述反序列化程序，可以得出：

正确得到我们之前设置的name，说明反序列化成功，以上就是在Java中的序列化和反序列化操作！

查看序列化出来的内容

我们可以查看序列化出来的字节序，会发现以txt文本形式查看是一些乱码，乱七八糟的，我们也看不懂，我们可以以二进制内容查看！

这些二进制内容，就是该Peroson对象在内存中的存储形式！这也是Java把对象序列化出来的二进制内容!

序列化条件Serializable

一个Java对象要想实现序列化的功能，那就必须实现一个接口，如下：

我们可以查看该接口的定义：

可以发现，这就是一个空接口，在Java中这样的接口叫做**“标记接口”英文叫做Marker Interface**，一般来说，一个类如果实现了一个标记接口，起到的作用仅仅是给自己增加一个标签，比如上述这个，如果一个类实现了这个接口，那就会给自己身增加一个“序列化”的标签，说明这个类可以实现序列化相关功能!

为什么要实现Serializable接口

那为什么要实现Serializable接口呢难道就是为了让其实现序列化？说起来好像是这么回事，但是还是有一些深入的内容需要我们了解的！

首先我们来看两个类：

1、ObjectOutputStream

2、ObjectInputStream

两个类：经过之前的代码演示，我们清楚了，对于Java的序列化而言就是通过上述两个数据流类来完成的，也就是说他们包含了序列化和反序列化对象的方法，分别如下：

我们先拿ObjectOutputStream来说，这个类包含很多写方法来写各种的数据类型，举一个例子来看：

可以看到其中包含一个writeInt方法可以将我们的基本数据类型写到外部文件中，同样的我们则可以使用ObjectInputStream 再将外部的数据读取进来：

查看打印输出：

所以对于 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream这种高层次的数据流来说，它可以完成这样的一些操作，就是可以通过写操作将数据类型转换为字节流，而读操作又可以将字节流转换成特定的数据类型！

那对于Java这种高级面向对象编程语言而言，对象则是Java中所有数据的一个类型载体，因此也要可以对对象进行相应的读写，说白了就是需要让Java虚拟机知道在我们进行IO操作的时候，如何进行对象和字节流之间的转换，而Serializable接口就起到了这样的作用！

所以对于ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream来说最主要的作用是进行Java序列化的操作，主要是因为他们提供了如下的两个方法：

1、序列化一个对象

public final void writeObject(Object x) throws IOException

2、反序列化对象

public final Object readObject() throws IOException, ClassNotFoundException

.ser文件

我们可以看这里的一步操作：

也就是我们把Java对象序列化出来的字节序列内容存储到了一个txt文本文件里面，不过，就好比我们写的与i写纯文本文件的格式txt，我们写的Java文件格式是java，也就是后缀名是.java，所以这里序列化出来的文件也有一个标准的格式叫做.ser

那为什么叫做这个呢？因为Java中要把一个对象序列化需要实现Serializable，看这个单词的开头，明白了吧~

我们操作一下：

执行该序列化程序，会得到该文件：

我们可以打开看下：

以二进制内容查看：

和之前的txt的内容是一致的！说这个只是希望大家后续在见到.ser文件知道这是一个序列化文件！

再看序列化是什么

到了这里我们再来看看，什么是Java的序列化：

把Java对象在内存中的状态给存储下来的一个过程，会得到一个该Java对象的字节序列，可以说是一个二进制内容，本质上是一个byte[]数组！

为什么说是byte[]数组呢？1byte = 8bit，也就是8位一组，也就是一个字节，而二进制内存都是0和1这种8位8位的，看下：

看着这张图，可以理解为什么是byte[]数组了吧！

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序列化可以用在哪些地方

经过之前的描述我们知道了，通过序列化，我们可以把Java对象转换成字节序列，也就是二进制内容，这个内容中就包含了对象的相关数据，以及对象的类型信息和存储在对象中的数据的类型！

也就是说，我们通过反序列化是可以还原这个Java对象的，而且这个过程是Java虚拟机来操作的，是直接由Java虚拟机来构建这个对象，所以这个对象中的构造函数是不会得到执行的，因为根本不会经过这一步，虚拟机直接把对象给整出来了！

那我们就知道了，反序列化是由虚拟机来搞定的，那么也就是实现了，在一个平台上序列化出来的对象，完全可以放到另一个平台上去反序列化该对象！

因此，这就造成了，序列化可以用于一些特定的数据传输：

1、你想把内存中的对象保存起来，比如保存到数据库中或者保存到一个文件中，以便长期保存

2、使用socket进行网络数据传输

3、RMI(即远程调用Remote Method Invocation)的使用，也就是要利用对象序列化去运行远程主机上的服务，以达到就像在本地机上运行对象时一样。

序列化有哪些好处

那序列化有什么好处呢？或者说为什么要用序列化呢？

首先，我们知道，数据其实是比较复杂的，比如对象啊，文件啊，等等都有各自不同的数据格式，我们怎么能把它们统一保存呢？这不，序列化就可以啊，经过序列化之后，别管你是什么，都保存在一块了，都是字节序列，这就方便数据之间的传输了，因为格式统一！

另外，序列化保存的是对象在内存中的保存状态，反序列化的时候是由Java虚拟机直接将该类还原在内存中，简洁快速而高效!

还有就是有的时候需要把Java对象从内存中保存下来，以便脱离内存，存储在磁盘上，达到长期保存的目的，那这个序列化就很合适了！

序列化注意事项

异常

这里主要有两个异常：

1、ClassNotFoundException：没有找到对应的Class

2、InvalidClassException：Class不匹配

首先说一下第一个异常，也就是ClassNotFoundException，这个其实是比较简单的，也就是类没找到，什么类没找到呢？我们代码复现一下：

执行该代码，就会发生问题：

这个错误其实已经说的很明显了，没有找到Person这个类了，那是因为我把之前的Person改成Person1了，所以反序列化就找不到对应的类，这就是无法实现反序列化的：

我们再把Person1改回Person试一下：

也就是反序列化的时候，你得有个对应的类，而且这个类的路径位置啥的也是不能改变的，你看：

接下来我们看下InvalidClassException这个也就是Class不匹配的问题，咋回事呢？

同样，我们通过代码来演示：

为什么会出现这个错误呢？你看这里：

之前是int，反序列化的时候你这成了long，可不就是不匹配嘛，所以这样也是会出错的！

所以啊，总的来说，就是，你序列化的时候是什么样子的，我反序列化就给你个一摸一样的，但是如果你就没有定义这样的一个类，那我反序列化肯定就出错了！

如何解决：serialVersionUID

为了解决InvalidClassException的问题，就出现了这么一个东西，我们先看代码：

这个操作大家应该不陌生吧，应该都见过的，它的出现主要就是为了解决Class类型不匹配的问题，它作为标识Java类的序列化版本，可以看作是一个标记，一般来说，可以由我们的IDE自动生成，如果我们修改了类中的字段什么的，那这个serialVersionUID就会发生改变，通过这样的一种机制来自动阻止不匹配的class版本！

我们在之前进行序列化操作的时候并没有创建这个serialVersionUID，但是，没有显示创建就并不代表它没有，而是会生成默认的serialVersionUID，但是，在实际当中，Java官方建议我们还是要显示的创建serialVersionUID！

为啥，因为如果你不显示创建，那么默认的生成时高度依赖于JVM的，但是如果序列化和反序列化是跨平台操作的化，就有可能会发生前后创建的serialVersionUID不一致从而导致反序列化出现异常，所以还是要显示创建serialVersionUID，保证即使跨平台这个serialVersionUID也是一致的！

那serialVersionUID是如何起作用的呢？

说的简单点就是，序列化的时候这个serialVersionUID也被序列化进去了，那在反序列化的时候，JVM就会把传进来的字节流中的serialVersionUID与本地对应的类中的serialVersionUID进行比较，看是否一致，一致就可以反序列化，不一致就不能反序列化，看代码演示：