【IO流系列】ObjectStream 序列化流与反序列化流

序列化流与反序列化流

    • 1. 概述
    • 2. 作用
    • 3. 序列化流（对象操作字节输出流）
      • 3.1 构造方法
      • 3.2 成员方法
      • 3.3 代码示例
    • 4. 反序列化流（对象操作字节输入流）
      • 4.1 构造方法
      • 4.2 成员方法
      • 4.3 代码示例
    • 5. 细节
    • 6. 练习
      • 6.1 练习1：用对象流读写多个对象
    • 7. 注意事项

文章中的部分照片来源于哔站黑马程序员阿伟老师处，仅用学习，无商用，侵权联系删除！

1. 概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。

反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。对象的数据、对象的类型和对象中存储的数据信息，都可以用来在内存中创建对象。看图理解序列化：


主要的序列化流和反序列化流有以下两种：

  1. ObjectOutputStream（序列化流）：ObjectOutputStream 是用于将 Java 对象序列化为字节流的类。通过将对象写入 ObjectOutputStream，对象会被转换为字节序列，并可以保存到文件、网络等介质中。

  2. ObjectInputStream（反序列化流）：ObjectInputStream 是用于从字节流中反序列化对象的类。通过读取 ObjectInputStream 中的字节序列，可以将字节数据还原为原始的 Java 对象。

在这里插入图片描述

2. 作用

  1. 对象持久化存储：序列化流可以将 Java 对象转换为字节序列并保存到文件或数据库中，实现对象的持久化存储。这样可以在程序关闭后将对象数据保存在持久化介质中，下次程序运行时可以重新读取数据并还原为对象。

  2. 网络传输：通过序列化流，可以将对象转换为字节序列进行网络传输。在客户端和服务器之间传递对象数据时，可以使用序列化流将对象进行序列化后发送，接收方通过反序列化流还原对象。

  3. 跨平台数据交换：序列化流和反序列化流可以实现不同平台、不同语言之间对象数据的交换。在跨平台开发或不同系统之间数据传递时，可以使用序列化流将对象序列化为字节序列，从而实现数据的跨平台兼容性。

  4. 缓存对象：通过序列化流可以将对象存储在缓存中，提高程序性能。对象序列化后可以保存在内存或硬盘上，下次需要时直接反序列化而不用重新创建对象，节省了对象的创建时间。

3. 序列化流（对象操作字节输出流）

序列化流 /对象操作输出流:可以把Java中的对象写到本地文件中

3.1 构造方法

构造方法说明
public ObjectOutputStream(OutputStream out)把基本流包装成高级流
  • 构造方法：public ObjectOutputStream(OutputStream out)
    • 说明：将提供的 OutputStream 参数 out 包装成 ObjectOutputStream，使得可以使用 ObjectOutputStream 来将对象序列化并写入到这个输出流中。

3.2 成员方法

成员方法说明
public final void writeObject(Object obj)把对象序列化(写出)到文件中去
  • 方法：public final void writeObject(Object obj)
  • 说明：将传入的对象 obj 进行序列化，并将序列化后的数据写出到文件中。

3.3 代码示例

  • 代码示例
    • 测试类
    package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream01;

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

/*序列化流/对象操作输出流

序列化流 /对象操作输出流:可以把lava中的对象写到本地文件中

| 构造方法                                    | 说明                 |
| ------------------------------------------- | -------------------- |
| public ObjectOutputStream(OutputStream out) | 把基本流包装成高级流 |

| 成员方法                                  | 说明                         |
| ----------------------------------------- | ---------------------------- |
| public final void writeObject(Object obj) | 把对象序列化(写出)到文件中去 |

细节1：
    使用对象输出流将对象保存到文件时会出现NotSerializableException异常
解决方案:需要让Javabean类实现Serializable接口
      Serializable接口里面是没有抽象方法，是个标记型接口
      一旦实现了这个接口，那么就表示当前的Student类可以被序列化
细节2：
    序列化之后，修改Javabean类，再次反序列化，会出问题，会抛出InvalidClassException异常
    解决方案：给JavaBean类添加serialVersionUID的(序列号、版本号)
    添加序列号，java底层会在实现Serializable接口的类中生成个序列号，在输入文件时，也包含序列号
    当修改了实现Serializable接口的类时，序列号也会更改，当输入文件的序列号与原来实现Serializable接口的类的序列号不一致时就会报错，因此我们需要手动给实现Serializable接口的类设置序列号

细节3：
    如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，可以给该成员日安家transient关键字修饰
    transient:瞬态关键字
    作用：不会把当前的属性序列化到本地文件中

细节4：
    序列化流写到文件中的数据是不能修改的，一旦修改就无法再次读回来了。

需求:
    利用序列化流/对象操作输出流，把一个对象写到本地文件中
 */
public class ObjectStream01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建学生对象
        Student stu = new Student("张三", 23, "南京");
        //创建序列化流（对象操作输出流）
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\JavaCode\\code\\codeText01\\src\\text\\IOStream\\ObjectStream\\ObjectStream01\\student"));
        //输出本地文件
        oos.writeObject(stu);
        //释放资源
        oos.close();
    }
}
    • 标准的Javabean类
    package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream01;

import java.io.Serial;
import java.io.Serializable;

//Serializable接口里面是没有抽象方法，是个标记型接口
//一旦实现了这个接口，那么就表示当前的student类可以被序列化
public class Student implements Serializable {
    //添加序列号，java底层会在实现Serializable接口的类中生成个序列号，在输入文件时，也包含序列号
    //当修改了实现Serializable接口的类时，序列号也会更改，当输入文件的序列号与原来实现Serializable接口的类的序列号不一致时就会报错，因此我们需要手动给实现Serializable接口的类设置序列号
    @Serial
    private static final long serialVersionUID = -5718005322642298180L;


    private String name;
    private int age;
    //transient:瞬态关键字
    //作用：不会把当前的属性序列化到本地文件中
    private transient String address;


    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age, String address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param name
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return age
     */
    public int getAge() {
        return age;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param age
     */
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return address
     */
    public String getAddress() {
        return address;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param address
     */
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public String toString() {
        return "Student{ name = " + name + ", age = " + age + ", address = " + address + "}";
    }
}
  • 输出结果
    • student文件
      在这里插入图片描述

4. 反序列化流（对象操作字节输入流）

反序列化流 /对象操作输入流:把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来

4.1 构造方法

构造方法说明
public ObjectInputStream(InputStream out)把基本流变成高级流
  • 构造方法：public ObjectInputStream(InputStream in)
  • 说明：ObjectInputStream 是一个对象输入流，用于从输入流 in 中读取序列化的对象数据。

4.2 成员方法

成员方法说明
public Object readObject()可以把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来
  • 方法：public Object readObject()
  • 说明：readObject() 方法用于从对象输入流中读取序列化的对象数据，并将其还原为原始的对象。该方法会尝试将读取的数据转换为 Object 类型，并需要进行类型转换为实际的对象类型。

4.3 代码示例

  • 代码示例
  • 需求:利用反序列化流/对象操作输入流，把文件中中的对象读到程序当中
    • 测试类
      package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream02;

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

/*反序列化流 /对象操作输入流

反序列化流 /对象操作输入流:把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来

| 构造方法                                  | 说明               |
| ----------------------------------------- | ------------------ |
| public ObjectInputStream(InputStream out) | 把基本流变成高级流 |

| 成员方法                    | 说明                                           |
| --------------------------- | ---------------------------------------------- |
| public Object readObject () | 可以把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来 |

细节1：
    使用对象输出流将对象保存到文件时会出现NotSerializableException异常
解决方案:需要让Javabean类实现Serializable接口
      Serializable接口里面是没有抽象方法，是个标记型接口
      一旦实现了这个接口，那么就表示当前的Student类可以被序列化
细节2：
    序列化之后，修改Javabean类，再次反序列化，会出问题，会抛出InvalidClassException异常
    解决方案：给JavaBean类添加serialVersionUID的(序列号、版本号)
    添加序列号，java底层会在实现Serializable接口的类中生成个序列号，在输入文件时，也包含序列号
    当修改了实现Serializable接口的类时，序列号也会更改，当输入文件的序列号与原来实现Serializable接口的类的序列号不一致时就会报错，因此我们需要手动给实现Serializable接口的类设置序列号

细节3：
    如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，可以给该成员日安家transient关键字修饰
    transient:瞬态关键字
    作用：不会把当前的属性序列化到本地文件中

细节4：
    序列化流写到文件中的数据是不能修改的，一旦修改就无法再次读回来了。
       
需求:利用反序列化流/对象操作输入流，把文件中中的对象读到程序当中
 */
public class ObjectStream02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //创建反序列化流（对象操作输入流）
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\JavaCode\\code\\codeText01\\src\\text\\IOStream\\ObjectStream\\ObjectStream01\\student"));
        //输入数据
        Object student = ois.readObject();
        //打印学生对象
        System.out.println(student);
        //释放资源
        ois.close();
    }
}
  • 输出结果
    在这里插入图片描述

5. 细节

  • 细节1： 使用对象输出流将对象保存到文件时会出现NotSerializableException异常

    • 解决方案:需要让Javabean类实现Serializable接口

      • Serializable接口里面是没有抽象方法，是个标记型接口

      • 一旦实现了这个接口，那么就表示当前的Student类可以被序列化

  • 细节2： 序列化之后，修改Javabean类，再次反序列化，会出问题，会抛出InvalidClassException异常

    • 解决方案：给JavaBean类添加serialVersionUID的(序列号、版本号)

      • 添加序列号，java底层会在实现Serializable接口的类中生成个序列号，在输入文件时，也包含序列号

      • 当修改了实现Serializable接口的类时，序列号也会更改，当输入文件的序列号与原来实现Serializable接口的类的序列号不一致时就会报错，因此我们需要手动给实现Serializable接口的类设置序列号

  • 细节3： 如果一个对象中的某个成员变量的值不想被序列化，可以给该成员日安家transient关键字修饰

    • transient:瞬态关键字

      • 作用：不会把当前的属性序列化到本地文件中

  • 细节4：序列化流写到文件中的数据是不能修改的，一旦修改就无法再次读回来了。

6. 练习

6.1 练习1：用对象流读写多个对象

  • 需求

    将多个自定义对象序列化到文件中，但是由于对象的个数不确定，反序列化该如何读取呢？

  • 代码示例

    • 序列化流（对象操作输出流）
    package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream03;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.ArrayList;

/*用对象流读写多个对象
需求：
    将多个自定义对象序列化到文件中，但是由于对象的个数不确定，反序列化该如何读取呢？

 */
public class ObjectStream03 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("张三", 23, "天津");
        Student s2 = new Student("李四", 24, "南京");
        Student s3 = new Student("王五", 25, "北京");
        //创建集合，将学生对象添加进集合
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        //创建序列化流（对象操作输出流）
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\JavaCode\\code\\codeText01\\src\\text\\IOStream\\ObjectStream\\ObjectStream03\\a.txt"));
        //输出数据
        oos.writeObject(list);
        //释放资源
        oos.close();
    }
}
    • 反序列化流（对象操作输入流）
    package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream03;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.util.ArrayList;

//反序列流（对象操作输入流）
public class ObjectInput {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //创建反序列化流对象（对象操作输入流）
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\JavaCode\\code\\codeText01\\src\\text\\IOStream\\ObjectStream\\ObjectStream03\\a.txt"));
        //输入数据
        ArrayList<Student> list = (ArrayList<Student>) ois.readObject();
        //遍历list集合
        for (Student student : list) {
            System.out.println(student);
        }
        //释放资源
        ois.close();
    }
}
    • 标准的Javabean类
    package text.IOStream.ObjectStream.ObjectStream03;

import java.io.Serial;
import java.io.Serializable;

public class Student implements Serializable {
    @Serial
    private static final long serialVersionUID = -8803236034300730365L;
    private String name;
    private int age;
    private transient String address;


    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age, String address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param name
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return age
     */
    public int getAge() {
        return age;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param age
     */
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

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

  • 输出结果

    • a.txt
      在这里插入图片描述
    • 反序列化流（对象操作输入流）
      在这里插入图片描述

7. 注意事项

  1. 版本控制：对象在被序列化后，如果类发生了变化（例如字段新增、删除、修改），在反序列化时可能会出现不兼容的情况。为了避免这种问题，可以在类中使用序列化版本号来进行版本控制。

  2. transient关键字：在对象中使用 transient 关键字修饰的字段不会被序列化，这在某些情况下是很有用的，比如对于不需要序列化的敏感数据或临时计算结果。

  3. 对象引用：序列化后的对象图中可能包含重复的对象引用，这可能会导致数据的冗余性。在设计序列化对象时，可以考虑使用 writeObject() 和 readObject() 方法来处理对象引用，以减少序列化数据的冗余性。

  4. Serializable接口：要使一个类可以被序列化，需要实现 Serializable 接口。这个接口没有任何方法，只是用来标记类具有可序列化的能力。在进行序列化和反序列化时，确保类的所有字段都是可序列化的，否则可能会导致异常。

  5. 所有序列化类的父类必须是可序列化的：如果一个类实现了 Serializable 接口，那么它的所有父类都应该是可序列化的，否则可能会导致序列化异常。

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目录 前言&#xff1a; 1、进程信号基本概念 1.1、什么是信号&#xff1f; 1.2、信号的作用 2、键盘键入 2.1、ctrlc 终止前台进程 2.1.1、signal 注册执行动作 3、系统调用 3.1、kill 函数 3.2、模拟实现 myKill 3.3、raise 函数 3.4、abort 函数 4、软件条件信号…
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时间序列分析实战（十一）：ECM误差修正模型

时间序列分析实战（十一）：ECM误差修正模型

&#x1f349;CSDN小墨&晓末:https://blog.csdn.net/jd1813346972 个人介绍: 研一&#xff5c;统计学&#xff5c;干货分享          擅长Python、Matlab、R等主流编程软件          累计十余项国家级比赛奖项&#xff0c;参与研究经费10w、40w级横向 文…
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服务器数据恢复-服务器RAID5上层XFS文件系统分区数据恢复案例

服务器数据恢复-服务器RAID5上层XFS文件系统分区数据恢复案例

服务器数据恢复环境&#xff1a; MD1200磁盘柜中的磁盘通过RAID卡创建了一组RAID5阵列&#xff0c;分配了一个LUN。在Linux操作系统层面对该LUN进行了分区&#xff0c;划分sdc1和sdc2两个分区&#xff0c;通过LVM扩容的方式将sdc1分区加入到了root_lv中&#xff1b;sdc2分区格式…
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