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【老白学 Java】对象序列化

news 2025/1/7 8:22:15

`对象序列化`

码老白
文章来源：《Head First Java》修炼感悟。

前几篇文章主要讨论了 GUI 方面的一些内容，如果对游戏设计情有独钟的话，可以仔细研究一下 API 文档。今天我们要讨论的是文件读写方面的相关操作，比如如何写入序列化对象，如何恢复序列化对象等等。

一、什么是对象序列化

假如你正在对某个闯关类游戏发起挑战，每次失败后就要从新开始，数十次后你是否会放弃？假如可以保存当前所有状态，从失败处恢复，你会不会愿意去做更多尝试？以上情形主要涉及到了文件存取问题。

我们知道，对象有行为和状态两种属性。上述情景中从失败处重新恢复，实际上就是恢复对象某一时刻的状态，前提是已经保存过对象状态。主要有两种方式用来保存状态：

对象序列化并写入文件中，需要时再读取文件反序列化恢复对象；
写入纯文本文件，方便其它程序解析。

对象序列化也被形象的称作「扁平化」处理，就好比抽空充气娃娃时的样子没了支撑，但还保留着基本特征；而反序列化则是重新充气的操作，可以完好地恢复原状。

序列化对象写入文件后，哪怕你想修改点什么也无从下手，一般人很难阅读理解，因为它是专门用于类加载器的。所以说对象序列化相对比较安全，并且比纯文本文件更容易恢复。

二、把序列化对象写入文件中

将对象写入文件可分为四个基本步骤：

2.1、创建文件输出流 FileOutputStream

你可以把 FileOutputStream 对象理解为用来输送字节的管道，一端被连接到了文件上准备写入，另一端连接上游序列化对象，暂时还没连接。

FileOutputStream fs = new FileOutputStream("Save.ser");

2.2、创建对象输出流 ObjectOutputStream

ObjectOutputStream 可以理解为对象连接下游文件流的管道。

ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStresam(fs);

2.3、写入序列化数据

两段管道都连接好了，开始写入数据，字节会源源不断地流进文件中。

os.writeObject(states);

2.4、关闭对象输出流

最后，关闭对象输出流，相当于关闭上游管道阀门。

os.close();

结果上面的处理，states 对象就会写入 Save.ser 文件中，结束写入过程。

三、保存对象状态

对象状态，即对象实例变量的值，可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。基本数据类型只要保存变量值就可以，引用类型变量要如何处理呢？如果引用类型变量又带有其他的引用类型变量呢？

实际情况就是，对象序列化操作时，与之关联的所有引用变量都会被序列化。这个过程就像树根一样向外延伸，只要被波及到都会被执行这个操作。过程看起来相当复杂，但你也没必要过分担心，因为这一切都是由虚拟机处理的，你只要坐享其成就可以了。

实现 Serializable 接口

如果想要序列化一个对象，这个对象就必须实现 Serializable 接口。该接口没有定义任何方法，只作为一个序列化标识，就是说，实现了Serializable 接口即表示该类可以被序列化。

可以想象一下，当你上线后发现强10武器变成了没有任何属性的白武器，你会不会抓狂？所以必须确保序列化完整，否则就会出现残缺不全的数据结构，必定会出乱子。 Serializable 接口就是为此制定的强制遵守的协议，你不遵守就不允许序列化。

下面请看一个例子：

import java.io.*;
// 演示如何进行对象的序列化操作
public class Swordsman implements Serializable {private Weapon weapon = new Weapon();public static void main(String[] args) {Swordsman sm = new Swordsman();try {FileOutputStream fs = new FileOutputStream("swordsman.ser");ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(fs);os.writeObject(sm);os.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}
// 该类没有实现 Serializable 接口
class Weapon {// TODO:
}

编译、运行结果：

上面代码可通过编译，但运行时抛出了序列化异常。原因就是序列化 Swordsman 实例对象时，同时也会序列化 Weapon 的实例变量，而 Weapon 并没有实现 Serializble 接口。

解决这个问题也很简单，Weapon 实现 Serializable 接口即可。此时类文件目录中应该多出了一个 swordsman.ser 文件，内容如下：

swordsman.ser

使用 transient 忽略序列化

假如你不想让某个实例变量被序列化，或者该变量本就不应该被序列化，可以使用 transient 关键字修饰，从而忽略该变量的序列化。比如：

// 使用关键字 transient 忽略序列化操作
public class Swordsman implements Serializable {String userName = "Gioliye";			// 可以被序列化transient Weapon weapon = new Weapon(); // 不会被序列化public static void main(String[] args) {// TODO:}
}
// 并没有实现 Serializable 接口
class Weapon {// TODO:
}