面試被問Java序列化和反序列化為什么要實現(xiàn)Serializable接口

最近公司的在做服務(wù)化, 需要把所有model包里的類都實現(xiàn)Serializable接口, 同時還要顯示指定serialVersionUID的值. 聽到這個需求, 我腦海里就突然出現(xiàn)了好幾個問題, 比如說:

(1) 序列化和反序列化是什么? (2) 實現(xiàn)序列化和反序列化為什么要實現(xiàn)Serializable接口? (3) 實現(xiàn)Serializable接口就算了, 為什么還要顯示指定serialVersionUID的值? (4) 我要為serialVersionUID指定個什么值?2021Java面試寶典

下面我們來一一解答這幾個問題.

序列化和反序列化

序列化：把對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化. 反序列化：把字節(jié)序列恢復(fù)為對象的過程稱為對象的反序列化.

什么時候需要用到序列化和反序列化呢?

當(dāng)我們只在本地JVM里運行下Java實例, 這個時候是不需要什么序列化和反序列化的, 但當(dāng)我們需要將內(nèi)存中的對象持久化到磁盤, 數(shù)據(jù)庫中時, 當(dāng)我們需要與瀏覽器進行交互時, 當(dāng)我們需要實現(xiàn)RPC時, 這個時候就需要序列化和反序列化了.

前兩個需要用到序列化和反序列化的場景, 是不是讓我們有一個很大的疑問? 我們在與瀏覽器交互時, 還有將內(nèi)存中的對象持久化到數(shù)據(jù)庫中時, 好像都沒有去進行序列化和反序列化, 因為我們都沒有實現(xiàn)Serializable接口, 但一直正常運行.

下面先給出結(jié)論:

只要我們對內(nèi)存中的對象進行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸, 這個時候都需要序列化和反序列化.

理由:

服務(wù)器與瀏覽器交互時真的沒有用到Serializable接口嗎? JSON格式實際上就是將一個對象轉(zhuǎn)化為字符串, 所以服務(wù)器與瀏覽器交互時的數(shù)據(jù)格式其實是字符串, 我們來看來String類型的源碼:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    ......
}

String類型實現(xiàn)了Serializable接口, 并顯示指定serialVersionUID的值.

然后我們再來看對象持久化到數(shù)據(jù)庫中時的情況, Mybatis數(shù)據(jù)庫映射文件里的insert代碼:

<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
    INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

實際上我們并不是將整個對象持久化到數(shù)據(jù)庫中, 而是將對象中的屬性持久化到數(shù)據(jù)庫中, 而這些屬性都是實現(xiàn)了Serializable接口的基本屬性.

實現(xiàn)序列化和反序列化為什么要實現(xiàn)Serializable接口?

在Java中實現(xiàn)了Serializable接口后, JVM會在底層幫我們實現(xiàn)序列化和反序列化, 如果我們不實現(xiàn)Serializable接口, 那自己去寫一套序列化和反序列化代碼也行, 至于具體怎么寫, Google一下你就知道了.

實現(xiàn)Serializable接口就算了, 為什么還要顯示指定serialVersionUID的值?

如果不顯示指定serialVersionUID, JVM在序列化時會根據(jù)屬性自動生成一個serialVersionUID, 然后與屬性一起序列化, 再進行持久化或網(wǎng)絡(luò)傳輸. 在反序列化時, JVM會再根據(jù)屬性自動生成一個新版serialVersionUID, 然后將這個新版serialVersionUID與序列化時生成的舊版serialVersionUID進行比較, 如果相同則反序列化成功, 否則報錯.

如果顯示指定了serialVersionUID, JVM在序列化和反序列化時仍然都會生成一個serialVersionUID, 但值為我們顯示指定的值, 這樣在反序列化時新舊版本的serialVersionUID就一致了.

在實際開發(fā)中, 不顯示指定serialVersionUID的情況會導(dǎo)致什么問題? 如果我們的類寫完后不再修改, 那當(dāng)然不會有問題, 但這在實際開發(fā)中是不可能的, 我們的類會不斷迭代, 一旦類被修改了, 那舊對象反序列化就會報錯. 所以在實際開發(fā)中, 我們都會顯示指定一個serialVersionUID, 值是多少無所謂, 只要不變就行.

寫個實例測試下:

(1) User類

不顯示指定serialVersionUID.

public class User implements Serializable {

    private String name;
    private Integer age;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

(2) 測試類

先進行序列化, 再進行反序列化.

public class SerializableTest {

    private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

    private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
        return (User) ois.readObject();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user = new User();
        user.setName("tyshawn");
        user.setAge(18);
        System.out.println("序列化前的結(jié)果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的結(jié)果: "+ dUser);
    }
}

(3) 結(jié)果

先注釋掉反序列化代碼, 執(zhí)行序列化代碼, 然后User類新增一個屬性sex

public class User implements Serializable {

    private String name;
    private Integer age;
    private String sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
    }
}

再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼, 最后結(jié)果如下:

序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18}
Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978

報錯結(jié)果為序列化與反序列化產(chǎn)生的serialVersionUID不一致.

接下來我們在上面User類的基礎(chǔ)上顯示指定一個serialVersionUID

private static final long serialVersionUID = 1L;

再執(zhí)行上述步驟, 測試結(jié)果如下:

序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18}
反序列化后的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}

顯示指定serialVersionUID后就解決了序列化與反序列化產(chǎn)生的serialVersionUID不一致的問題.

Java序列化的其他特性

先說結(jié)論, 被transient關(guān)鍵字修飾的屬性不會被序列化, static屬性也不會被序列化.

我們來測試下這個結(jié)論:

(1) User類

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private String name;
    private Integer age;
    private transient String sex;
    private static String signature = "你眼中的世界就是你自己的樣子";

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public static String getSignature() {
        return signature;
    }

    public static void setSignature(String signature) {
        User.signature = signature;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex +'\'' +
                ", signature='" + signature + '\'' +
                '}';
    }
}

(2) 測試類

public class SerializableTest {

    private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

    private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\111.txt")));
        return (User) ois.readObject();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user = new User();
        user.setName("tyshawn");
        user.setAge(18);
        user.setSex("man");
        System.out.println("序列化前的結(jié)果: " + user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println("反序列化后的結(jié)果: "+ dUser);
    }
}

(3) 結(jié)果

先注釋掉反序列化代碼, 執(zhí)行序列化代碼, 然后修改User類signature = “我的眼里只有你”, 再注釋掉序列化代碼執(zhí)行反序列化代碼, 最后結(jié)果如下:

序列化前的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的樣子'}
反序列化后的結(jié)果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}

static屬性為什么不會被序列化?2021Java面試寶典

因為序列化是針對對象而言的, 而static屬性優(yōu)先于對象存在, 隨著類的加載而加載, 所以不會被序列化.

看到這個結(jié)論, 是不是有人會問, serialVersionUID也被static修飾, 為什么serialVersionUID會被序列化?

其實serialVersionUID屬性并沒有被序列化, JVM在序列化對象時會自動生成一個serialVersionUID, 然后將我們顯示指定的serialVersionUID屬性值賦給自動生成的serialVersionUID.

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