java序列化与反序列化进阶（一）

一、readObject和writeObject

通过上个章节的Java序列化与反序列化入门理解，对序列化和反序列化应该有了比较基本的认识。回顾一下，之前的序列化和反序列化，只是简单的处理，如果需要二次加工需要如何处理？比如序列化的时候需要对数据进行加密操作，对应的反序列化时候需要进行解密操作等。先看下面的例子：

package com.test;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable{

    private static final long serialVersionUID = 3482314192692351792L;
    private int weight;
    private int age;
    private String name;
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     */
    private void writeObject(ObjectOutputStream stream)throws IOException{
        System.out.println("invoke writeObject......");
        //此时进行对象的序列化
        stream.defaultWriteObject();
        //额外序列化的数值，反序列化的时候会使用
        stream.writeInt(12345);
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，反序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    private void readObject(ObjectInputStream stream)throws IOException,ClassNotFoundException{
        System.out.println("invoke readObject......");
        //此时进行默认的序列化
        stream.defaultReadObject();
        System.out.print("默认初始化后的对象：");
        System.out.println(this);
        this.age = stream.readInt();
        System.out.print("对象的age进行加工后：");
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[weight:"+weight+",name:"+name+",age:"+age+"]";
    }
}

测试代码：
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Arrays;

import com.test.Person;
import com.test.User;

public class TestPerson {

    /**
     * 序列化
     * 
     * @param filePath
     *            序列化要写入的文件路径
     * @throws Exception
     */
    public static void writeObject(String filePath) throws Exception {
        Person p = new Person();
        p.setAge(18);
        p.setName("testPersonName");
        p.setWeight(120);

        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
            oos.writeObject(p);
            oos.flush();
        } finally {
            if (oos != null) {
                oos.close();
            }
        }
    }

    /**
     * 反序列化
     * 
     * @param filePath
     *            序列化的文件
     * @throws Exception
     */
    public static void readObject(String filePath) throws Exception {
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));
            Person p = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(p);
        } finally {
            if (ois != null) {
                ois.close();
            }
        }
    }

    public static void test(long num) {
        byte[] byteNum = new byte[8];
        for (int ix = 0; ix < 8; ++ix) {
            int offset = 64 - (ix + 1) * 8;
            byteNum[ix] = (byte) ((num >> offset) & 0xff);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(byteNum));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filePath = "f:/obj.out";
        writeObject(filePath);
        readObject(filePath);
    }
}

通过以上的例子可以看出，在序列化的时候程序执行了对象中定义的私有方法writeObject，反序列化的时候则执行了readObject。由于方法都是私有的，所以不难猜测，肯定是用了反射的方式实现。查看ObjectOutputStream中的writeSerialData方法，以及ObjectInputStream中的readSerialData方法即可发现反射的调用。

java序列化与反序列化进阶（一）

所以，通过在writeObject和readObject中二次处理，可以达到加工的目的。

二、Externalizable

对象序列化可以继承Serializable，也可以继承Externalizable，两者有何区别呢？我们试着将上面Person的继承修改成Externalizable并运行，如下：

package com.test;

import java.io.Externalizable;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutput;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class Person implements Externalizable{

    private static final long serialVersionUID = 3482314192692351792L;
    private int weight;
    private int age;
    private String name;
    public Person(){
        System.out.println("invoke constructor!");
    }
    
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     */
    private void writeObject(ObjectOutputStream stream)throws IOException{
        System.out.println("invoke writeObject......");
        //此时进行对象的序列化
        stream.defaultWriteObject();
        //额外序列化的数值，反序列化的时候会使用
        stream.writeInt(12345);
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，反序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    private void readObject(ObjectInputStream stream)throws IOException,ClassNotFoundException{
        System.out.println("invoke readObject......");
        //此时进行默认的序列化
        stream.defaultReadObject();
        System.out.print("默认初始化后的对象：");
        System.out.println(this);
        this.age = stream.readInt();
        System.out.print("对象的age进行加工后：");
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[weight:"+weight+",name:"+name+",age:"+age+"]";
    }
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,
            ClassNotFoundException {
        
    }
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        
    }
}

重新运行测试代码，结果如下：
invoke constructor!
invoke constructor!
[weight:0,name:null,age:0]

通过以上的例子，说明程序并没有进行序列化；另外，无参构造函数调用了两次，说明序列化和反序列化的时候各调用了一次。重新修改代码，使其可以序列化，如下：

package com.test;

import java.io.Externalizable;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutput;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class Person implements Externalizable{

    private static final long serialVersionUID = 3482314192692351792L;
    private int weight;
    private int age;
    private String name;
    public Person(){
        System.out.println("invoke constructor!");
    }
    
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     */
    private void writeObject(ObjectOutputStream stream)throws IOException{
        System.out.println("invoke writeObject......");
        //此时进行对象的序列化
        stream.defaultWriteObject();
        //额外序列化的数值，反序列化的时候会使用
        stream.writeInt(12345);
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，反序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    private void readObject(ObjectInputStream stream)throws IOException,ClassNotFoundException{
        System.out.println("invoke readObject......");
        //此时进行默认的序列化
        stream.defaultReadObject();
        System.out.print("默认初始化后的对象：");
        System.out.println(this);
        this.age = stream.readInt();
        System.out.print("对象的age进行加工后：");
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[weight:"+weight+",name:"+name+",age:"+age+"]";
    }
    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException,
            ClassNotFoundException {
        this.name = (String)in.readObject();
    }
    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(this.name);
    }
}

此时name字段可以正常序列化。使用Externalizable时切记要提供无参构造！

三、readResolve方法的使用

根据测试，每次反序列的对象应该是为重新创建的，所以执行==操作时会返回false。那么如果我们需要对象是单例的情况下，该怎么操作呢？readResolve()可以很好的解决这个问题。先看一下未使用之前，Person类如下：

package com.test;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable{

    private static final Person PERSON = new Person(1,2,"123");
    private static final long serialVersionUID = 3482314192692351792L;
    private int weight;
    private int age;
    private String name;
    public Person(){
        
    }
    
    public Person(int age,int weight,String name){
        this.age = age;
        this.weight = weight;
        this.name = name;
    }
    
    public static Person getSingleton(){
        return PERSON;
    }
    
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     */
    private void writeObject(ObjectOutputStream stream)throws IOException{
        //此时对静态的Person进行序列化
        stream.writeObject(PERSON);
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，反序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    private void readObject(ObjectInputStream stream)throws IOException,ClassNotFoundException{
            //反序列化Person
        stream.readObject();
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[weight:"+weight+",name:"+name+",age:"+age+"]";
    }
}

测试方法进行了调整，增加了对Person.PERSON和反序列化完的对象的比较：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Arrays;

import com.test.Person;
import com.test.User;

public class TestPerson {

    /**
     * 序列化
     * 
     * @param filePath
     *            序列化要写入的文件路径
     * @throws Exception
     */
    public static void writeObject(String filePath) throws Exception {
        Person p = new Person();
        p.setAge(18);
        p.setName("testPersonName");
        p.setWeight(120);

        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
            oos.writeObject(p);
            oos.flush();
        } finally {
            if (oos != null) {
                oos.close();
            }
        }
    }

    /**
     * 反序列化
     * 
     * @param filePath
     *            序列化的文件
     * @throws Exception
     */
    public static void readObject(String filePath) throws Exception {
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));
            Person p = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(p == Person.getSingleton());
        } finally {
            if (ois != null) {
                ois.close();
            }
        }
    }

    public static void test(long num) {
        byte[] byteNum = new byte[8];
        for (int ix = 0; ix < 8; ++ix) {
            int offset = 64 - (ix + 1) * 8;
            byteNum[ix] = (byte) ((num >> offset) & 0xff);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(byteNum));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filePath = "f:/obj.out";
        writeObject(filePath);
        readObject(filePath);
    }
}

运行，结果为false，说明不是同一个对象。接下来对Person进行调整，新增readResolve方法，如下：

package com.test;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.ObjectStreamException;
import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable{

    private static final Person PERSON = new Person(1,2,"123");
    private static final long serialVersionUID = 3482314192692351792L;
    private int weight;
    private int age;
    private String name;
    public Person(){
        
    }
    
    public Person(int age,int weight,String name){
        this.age = age;
        this.weight = weight;
        this.name = name;
    }
    
    public static Person getSingleton(){
        return PERSON;
    }
    
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     */
    private void writeObject(ObjectOutputStream stream)throws IOException{
        //此时进行对象的序列化
        stream.writeObject(PERSON);
    }
    
    /**
     * 新增加的方法，反序列化时会调用
     * @param stream
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    private void readObject(ObjectInputStream stream)throws IOException,ClassNotFoundException{
        stream.readObject();
    }
    
    private Object readResolve() throws ObjectStreamException {  
        //直接返回静态的Person
        return PERSON;  
    } 
    
    @Override
    public String toString() {
        return "[weight:"+weight+",name:"+name+",age:"+age+"]";
    }
}

此时再次执行测试代码，返回true，说明为同一个对象。同样的，查看ObjectInputStream，可以查看发射调用了readResolve方法。

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