Java对象序列化使用基础

    所谓对象序列化就是将对象的状态转换成字节流，以后可以通过这些值再生成相同状态的对象。这个过程也可以通过网络实现，可以先在windows机器上创建一个对象，对其序列化，然后通过网络发给一台Unix机器，然后在那里准确无误地重新"装配"。像RMI、Socket、JMS、EJB它们中的一种，彼此为什么能够传递Java对象，当然都是对象序列化机制的功劳。  

    Java对象序列化机制一般来讲有两种用途：

    Java的JavaBeans： Bean的状态信息通常是在设计时配置的，Bean的状态信息必须被存起来，以便当程序运行时能恢复这些状态信息，这需要将对象的状态保存到文件中，而后能够通过读入对象状态来重新构造对象，恢复程序状态。

    RMI允许象在本机上一样操作远程机器上的对象；或使用套接字在网络上传送对象的程序来说，这些都是需要实现serializaiton机制的。

    我们通过让类实现Java.io.Serializable 接口可以将类序列化。这个接口是一个制造者（marker）接口。也就是说，对于要实现它的类来说，该接口不需要实现任何方法。它主要用来通知Java虚拟机（JVM），需要将一个对象序列化。

    对于这个，有几点我们需要明确：

    并非所有类都可以序列化，在cmd下，我们输入serialver .Socket，可以得到socket是否可序列化的信息，实际上socket是不可序列化的。

    Java有很多基础类已经实现了serializable接口，比如string，vector等。但是比如hashtable就没有实现serializable接口。

    将对象读出或者写入流的主要类有两个： ObjectOutputStream与ObjectInputStream .ObjectOutputStream 提供用来将对象写入输出流的writeObject方法， ObjectInputStream提供从输入流中读出对象的readObject方法。使用这些方法的对象必须已经被序列化的。也就是说，必须已经实现 Serializable接口。如果你想writeobject一个hashtable对象，那么，会得到一个异常。

    序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后，可以用Java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中，管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。对象序列化功能非常简单、强大，在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用。对象序列化问题在网络编程中并不是最激动人心的课题，但却相当重要，具有许多实用意义。

    对象序列化可以实现分布式对象。主要应用例如：RMI要利用对象序列化运行远程主机上的服务，就像在本地机上运行对象时一样。

    Java对象序列化不仅保留一个对象的数据，而且递归保存对象引用的每个对象的数据。可以将整个对象层次写入字节流中，可以保存在文件中或在网络连接上传递。利用对象序列化可以进行对象的“深复制”，即复制对象本身及引用的对象本身。序列化一个对象可能得到整个对象序列。

    Java序列化比较简单，通常不需要编写保存和恢复对象状态的定制代码。实现Java.io.Serializable接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复，不需要在类中增加任何代码。只有极少数情况下才需要定制代码保存或恢复对象状态。这里要注意：不是每个类都可序列化，有些类是不能序列化的，例如涉及线程的类与特定JVM有非常复杂的关系。

    序列化机制：

    序列化分为两大部分：序列化 和反序列化 。序列化是这个过程的第一部分，将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。反序列化就是打开字节流并重构对象。对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。ObjectOutputStream中的序列化过程与字节流连接，包括对象类型和版本信息。反序列化时，JVM用头信息生成对象实例，然后将对象字节流中的数据复制到对象数据成员中。下面我们分两大部分来阐述：

    处理对象流：

    （序列化过程和反序列化过程）

    Java.io包有两个序列化对象的类。ObjectOutputStream负责将对象写入字节流，ObjectInputStream从字节流重构对象。

    我们先了解ObjectOutputStream类吧。ObjectOutputStream类扩展DataOutput接口。

    writeObject() 方法是最重要的方法，用于对象序列化。如果对象包含其他对象的引用，则writeObject()方法递归序列化这些对象。每个 ObjectOutputStream维护序列化的对象引用表，防止发送同一对象的多个拷贝。（这点很重要）由于writeObject()可以序列化整组交叉引用的对象，因此同一ObjectOutputStream实例可能不小心被请求序列化同一对象。这时，进行反引用序列化，而不是再次写入对象字节流。

    下面，让我们从例子中来了解ObjectOutputStream这个类吧。

// 序列化 today's date 到一个文件中.

FileOutputStream  f = new  FileOutputStream ("tmp" );

ObjectOutputStream  s = new  ObjectOutputStream (f);

s.writeObject("Today" );

s.writeObject(new  Date ());

s.flush();

    现在，让我们来了解ObjectInputStream这个类。它与ObjectOutputStream相似。它扩展DataInput接口。 ObjectInputStream中的方法镜像DataInputStream中读取Java基本数据类型的公开方法。readObject()方法从字节流中反序列化对象。每次调用readObject()方法都返回流中下一个Object。对象字节流并不传输类的字节码，而是包括类名及其签名。 readObject()收到对象时，JVM装入头中指定的类。如果找不到这个类，则readObject()抛出 ClassNotFoundException,如果需要传输对象数据和字节码，则可以用RMI框架。ObjectInputStream的其余方法用于定制反序列化过程。

    例子如下：

//从文件中反序列化 string 对象和 date 对象

FileInputStream  in = new  FileInputStream ("tmp" );

ObjectInputStream  s = new  ObjectInputStream (in);

String  today = (String )s.readObject();

Date  date = (Date )s.readObject();

    定制序列化过程:

    序列化通常可以自动完成，但有时可能要对这个过程进行控制。java可以将类声明为serializable，但仍可手工控制声明为static或transient的数据成员。

    例子：一个非常简单的序列化类。

String  sToday="Today:" ;

transient  Date  dtToday=new  Date ();

}

    序列化时，类的所有数据成员应可序列化除了声明为transient 或static的成员。将变量声明为transient告诉JVM我们会负责将变元序列化。将数据成员声明为transient后，序列化过程就无法将其加进对象字节流中，没有从transient数据成员发送的数据。后面数据反序列化时，要重建数据成员（因为它是类定义的一部分），但不包含任何数据，因为这个数据成员不向流中写入任何数据。记住，对象流不序列化static或transient。我们的类要用writeObject()与 readObject()方法以处理这些数据成员。使用writeObject()与readObject()方法时，还要注意按写入的顺序读取这些数据成员。

    关于如何使用定制序列化的部分代码如下

//重写writeObject()方法以便处理transient的成员。

public  void  writeObject(ObjectOutputStream  outputStream) throws  IOException {

outputStream.defaultWriteObject();//使定制的writeObject()方法可以

利用自动序列化中内置的逻辑。

outputStream.writeObject(oSocket.getInetAddress());

outputStream.writeInt(oSocket.getPort());

}

//重写readObject()方法以便接收transient的成员。

private  void  readObject(ObjectInputStream  inputStream) throws IOException ,

ClassNotFoundException {

inputStream.defaultReadObject();//defaultReadObject()补充自动序列化

InetAddress  oAddress=(InetAddress )inputStream.readObject();

int  iPort =inputStream.readInt();

oSocket = new  Socket (oAddress,iPort);

iID=getID();

dtToday =new  Date ();

}

    如果一个类要完全负责自己的序列化，则实现Externalizable接口而不是Serializable接口。Externalizable接口定义包括两个方法writeExternal()与readExternal()。利用这些方法可以控制对象数据成员如何写入字节流.类实现 Externalizable时，头写入对象流中，然后类完全负责序列化和恢复数据成员，除了头以外，根本没有自动序列化。这里要注意了。声明类实现 Externalizable接口会有重大的安全风险。writeExternal()与readExternal()方法声明为public，恶意类可以用这些方法读取和写入对象数据。如果对象包含敏感信息，则要格外小心。这包括使用安全套接或加密整个字节流。到此为至，我们学习了序列化的基础部分知识。