Java Object字节流及序列化和反序列化

心已赠人 2024-03-22 20:16 79阅读 0赞

Java中的对象字节流是通过ObjectInputStream和ObjectOutputStream类来实现的。这两个类提供了将对象转换为字节流和将字节流转换为对象的方法。

要将一个对象转换成字节流，你需要先创建一个ObjectOutputStream对象，然后使用它的writeObject()方法将对象写入输出流中

// 创建输出流
    OutputStream outputStream = new FileOutputStream("object.dat");
    ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);
    
    // 写入对象
    MyObject obj = new MyObject();
    objectOutputStream.writeObject(obj);
    
    // 关闭流
    objectOutputStream.close();

在这段代码中，我们创建了一个名为"object.dat"的文件输出流，然后创建了一个ObjectOutputStream对象。我们将一个自定义的MyObject对象写入了输出流中，使用writeObject()方法来实现。

如果你想将字节流转换回对象，你可以使用ObjectInputStream类

// 创建输入流
    InputStream inputStream = new FileInputStream("object.dat");
    ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);
    
    // 读取对象
    MyObject obj = (MyObject) objectInputStream.readObject();
    
    // 关闭流
    objectInputStream.close();

在这段代码中，我们创建了一个名为"object.dat"的文件输入流，并通过ObjectInputStream类读取了对象字节流。在读取对象之后，我们需要将其强制转换回适当的类型（这里是MyObject）。

需要注意的是，要将一个对象转换为字节流，该对象的类必须实现Serializable接口。这个接口标记了类是可序列化的，这样对象才能被正确地转换为字节流以及从字节流转换回对象。

此外，你还要确保读取字节流的顺序和写入字节流时的顺序是一致的，否则可能会导致反序列化错误。

###### java序列化和反序列化的定义和优点 ######

Serialization(序列化)：将java对象以一连串的字节保存在磁盘文件中的过程，也可以说是保存java对象状态的过程。序列化可以将数据永久保存在磁盘上(通常保存在文件中)。

deserialization(反序列化)：将保存在磁盘文件中的java字节码重新转换成java对象称为反序列化。

优点：

*  实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据持久地保存在硬盘上(磁盘文件)。
 *  利用序列化实现远程通信，在网络上传输字节序列。

###### 序列化要求： ######

实现序列化的类对象必须实现了Serializable类或Externalizable类才能被序列化，否则会抛出异常。

###### 实现java序列化和反序列化的三种方法： ######

现在要对student类进行序列化和反序列化，遵循以下方法：

方法一：若student类实现了serializable接口，则可以通过objectOutputstream和objectinputstream默认的序列化和反序列化方式，对非transient的实例变量进行序列化和反序列化。

方法二：若student类实现了serializable接口，并且定义了writeObject(objectOutputStream out)和

readObject(objectinputStream in)方法，则可以直接调用student类的两种方法进行序列化和反序列化。

方法三：若student类实现了Externalizable接口，则必须实现readExternal(Objectinput in)和writeExternal(Objectoutput out)方法进行序列化和反序列化。

JDK类库中的序列化步骤：

第一步：创建一个输出流对象，它可以包装一个输出流对象，如：文件输出流。

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new fileOutputStream("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt"));

第二步：通过输出流对象的writeObject()方法写对象

out.writeObject("hollo word");
    
    out.writeObject("happy")

JDK中反序列化操作：

第一步：创建文件输入流对象

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new fileInputStream("E:\\JavaXuLiehua\\Student\\Student1.txt"));

第二步：调用readObject()方法

String obj1 = (String)in.readObject();
    
     String obj2 = (String)in.readObject();

为了保证正确读取数据，对象输出流写入对象的顺序与对象输入流读取对象的顺序一致。

***Student类序列化和反序列化演示：***

1.先创建一个继承了serializable类的student类

import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Builder;
    import lombok.Data;
    import lombok.NoArgsConstructor;
    import java.io.Serial;
    import java.io.Serializable;
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    @Builder
    public class Student implements Serializable {
        
        @Serial
        private String name;
        private  char sex;
        private  int year;
        private  double gpa;
    
    }

我这里用了Lombok插件，可以减少实体类冗长代码和快速生成set get方法，如有不了解的，可以参考另外一篇文章[IDEA必装插件：Lombok通过注解消除实体类冗长代码以及快速生成实体的set方法的GenerateAllSetter\_Bridge Fish的博客-CSDN博客][IDEA_Lombok_set_GenerateAllSetter_Bridge Fish_-CSDN]

把Student类的对象序列化到txt文件（D:\\\\AAAAAAAAAAAA\\\\Student1.txt）中，并对文件进行反序列化：

import java.io.*;
    
    public class UserStudent {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            Student st = new Student("Tom",'M',20,3.6);         //实例化student类
            //判断Student1.txt是否创建成功
            File file = new File("D:\\AAAAAAAAAAAA\\Student1.txt");
            if(file.exists()) {
                System.out.println("文件存在");
            }else{
                //否则创建新文件
                file.createNewFile();
            }
            try {
                //Student对象序列化过程
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
                //调用 ObjectOutputStream 中的 writeObject() 方法 写对象
                oos.writeObject(st);
                oos.flush();        //flush方法刷新缓冲区，写字符时会用，因为字符会先进入缓冲区，将内存中的数据立刻写出
                fos.close();
                oos.close();
    
                //Student对象反序列化过程
                FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
                //创建对象输入流
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
                //读取对象
                Student st1 = (Student) ois.readObject();           //会抛出异常（类找不到异常）
                System.out.println("name = " + st1.getName());
                System.out.println("sex = " + st1.getSex());
                System.out.println("year = " + st1.getYear());
                System.out.println("gpa = " + st1.getGpa());
                ois.close();
                fis.close();
            }catch (ClassNotFoundException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
    }

查看txt文件，结果如下：

![67f8c750e2c64a59b43cc2abcc3ab05c.png][]

可以看出其中的内容是不容易阅读的，只能通过反序列化读取。

###### transient关键字 ######

transient关键字表示有理的，被修饰的数据不能进行序列化

private transient char sex;         //被transient关键字修饰，不参与序列化

运行结果

![4b020fdcd0a14765abd945391c67b127.png][]

此时可以看见，被transient关键字修饰的变量sex并没有被序列化，返回了空值。

###### Externalizable接口实现序列化与反序列化 ######

Externalizable接口继承Serializable接口，实现Externalizable接口需要实现readExternal()方法和writeExternal()方法，这两个方法是抽象方法，对应的是serializable接口的readObject()方法和writeObject()方法，可以理解为把serializable的两个方法抽象出来。Externalizable没有serializable的限制，static和transient关键字修饰的属性也能进行序列化。

复制对象student命名为student1，在里面重写writeExternal()方法和readExternal()方法，如下：

FileOutputStream fos1 = new FileOutputStream(file1);
                    ObjectOutputStream oos1 = new ObjectOutputStream(fos1);
                    //调用 ObjectOutputStream 中的 writeObject() 方法 写对象
                    oos1.writeObject(st);       //会自动执行重写的writeExternal()方法

FileInputStream fis1 = new FileInputStream(file1);
                    //创建对象输入流
                    ObjectInputStream ois1 = new ObjectInputStream(fis1);
                    //读取对象
                    //会自动执行readExternal()方法
                    Student1 st1 = (Student1) ois1.readObject();           //会抛出异常（类找不到异常）

虽然student1类里的sex属性被static或transient修饰，但依旧被序列化

文件存在
    name = Tom
    sex = M
    year = 20
    gpa = 3.6

idea小技巧

在使用IntelliJ IDEA开发工具进行Java开发时，默认情况下，IDEA会使用随机分配的动态序列化ID来进行对象的序列化。这是为了避免在对象发生变化时引发序列化ID不匹配的问题。

> 如果先进行对象的序列化，再对对象的类进行修改，则原本类中默认的serialVersionUID发生了变化，即读取到的对象的序列化版本号与当前类的序列化版本号不一致，再对对象进行反序列化时，会抛出异常：java.io.InvalidClassException
> 
> 通过使用自定义的序列化ID，你可以更好地控制对象的序列化和反序列化过程，并增强程序的稳定性。这样，你就可以确保使用了固定的序列化ID来序列化你的对象。
> 
> 但是，需要注意的是，如果你在自定义序列化ID时不小心导致了不匹配，可能会导致反序列化失败或意外的结果。因此，在进行自定义序列化ID时，请确保进行谨慎和适当的测试。

自定义生成

![d1faa0374f304429be3c5d623a1b5fc4.png][]

打上对勾确定

![891c9baa96ed4003b49ca168853cb672.png][]

![a9ba348fa2394715a93061036a09eaca.png][]

如何修改序列化id即可

[IDEA_Lombok_set_GenerateAllSetter_Bridge Fish_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_57570052/article/details/131694239
[67f8c750e2c64a59b43cc2abcc3ab05c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/d3f87b469eec4792a929f8397533325e.png
[4b020fdcd0a14765abd945391c67b127.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/4462edbc638843dbabf2c46e81d087c8.png
[d1faa0374f304429be3c5d623a1b5fc4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/1a1cfc205d3b4556a79c1696898d477a.png
[891c9baa96ed4003b49ca168853cb672.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/c6e9e046b5114986a22adbe3bc3f64d7.png
[a9ba348fa2394715a93061036a09eaca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/b46de8b363224590804a2908d04168ca.png