java基础(十)-----Java 序列化的高级认识

将 Java 对象序列化为二进制文件的 Java 序列化技术是 Java 系列技术中一个较为重要的技术点，在大部分状况下，开发人员只须要了解被序列化的类须要实现 Serializable 接口，使用 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 进行对象的读写。然而在有些状况下，光知道这些还远远不够，文章列举了笔者遇到的一些真实情境，它们与 Java 序列化相关，经过分析情境出现的缘由，使读者轻松牢记 Java 序列化中的一些高级认识。html

序列化 ID 问题

情境：两个客户端 A 和 B 试图经过网络传递对象数据，A 端将对象 C 序列化为二进制数据再传给 B，B 反序列化获得 C。java

问题：C 对象的全类路径假设为 com.inout.Test，在 A 和 B 端都有这么一个类文件，功能代码彻底一致。也都实现了 Serializable 接口，可是反序列化时老是提示不成功。安全

解决：虚拟机是否容许反序列化，不只取决于类路径和功能代码是否一致，一个很是重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致（就是 private static final long serialVersionUID = 1L）。清单 1 中，虽然两个类的功能代码彻底一致，可是序列化 ID 不一样，他们没法相互序列化和反序列化。
清单 1. 相同功能代码不一样序列化 ID 的类对比服务器

package com.inout; import java.io.Serializable; public class A implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } package com.inout; import java.io.Serializable; public class A implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 2L; private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }

序列化 ID 在 Eclipse 下提供了两种生成策略，一个是固定的 1L，一个是随机生成一个不重复的 long 类型数据（其实是使用 JDK 工具生成），在这里有一个建议，若是没有特殊需求，就是用默认的 1L 就能够，这样能够确保代码一致时反序列化成功。那么随机生成的序列化 ID 有什么做用呢，有些时候，经过改变序列化 ID 能够用来限制某些用户的使用。网络

静态变量序列化

清单 2. 静态变量序列化问题代码工具

public class Test implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; public static int staticVar = 5; public static void main(String[] args) { try { //初始时staticVar为5
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("result.obj")); out.writeObject(new Test()); out.close(); //序列化后修改成10
            Test.staticVar = 10; ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "result.obj")); Test t = (Test) oin.readObject(); oin.close(); //再读取，经过t.staticVar打印新的值
            System.out.println(t.staticVar); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } }

清单 2 中的 main 方法，将对象序列化后，修改静态变量的数值，再将序列化对象读取出来，而后经过读取出来的对象得到静态变量的数值并打印出来。依照清单 2，这个 System.out.println(t.staticVar) 语句输出的是 10 仍是 5 呢？this

最后的输出是 10，对于没法理解的读者认为，打印的 staticVar 是从读取的对象里得到的，应该是保存时的状态才对。之因此打印 10 的缘由在于序列化时，并不保存静态变量，这其实比较容易理解，序列化保存的是对象的状态，静态变量属于类的状态，所以序列化并不保存静态变量。加密

对敏感字段加密

情境：服务器端给客户端发送序列化对象数据，对象中有一些数据是敏感的，好比密码字符串等，但愿对该密码字段在序列化时，进行加密，而客户端若是拥有解密的密钥，只有在客户端进行反序列化时，才能够对密码进行读取，这样能够必定程度保证序列化对象的数据安全。spa

解决：在序列化过程当中，虚拟机会试图调用对象类里的 writeObject 和 readObject 方法，进行用户自定义的序列化和反序列化，若是没有这样的方法，则默认调用是 ObjectOutputStream 的 defaultWriteObject 方法以及 ObjectInputStream 的 defaultReadObject 方法。用户自定义的 writeObject 和 readObject 方法能够容许用户控制序列化的过程，好比能够在序列化的过程当中动态改变序列化的数值。基于这个原理，能够在实际应用中获得使用，用于敏感字段的加密工做，清单 3 展现了这个过程。
清单 3. 静态变量序列化问题代码code

private static final long serialVersionUID = 1L; private String password = "pass"; public String getPassword() { return password; } public void setPassword(String password) { this.password = password; } private void writeObject(ObjectOutputStream out) { try { PutField putFields = out.putFields(); System.out.println("原密码:" + password); password = "encryption";//模拟加密
        putFields.put("password", password); System.out.println("加密后的密码" + password); out.writeFields(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } private void readObject(ObjectInputStream in) { try { GetField readFields = in.readFields(); Object object = readFields.get("password", ""); System.out.println("要解密的字符串:" + object.toString()); password = "pass";//模拟解密,须要得到本地的密钥
    } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { try { ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("result.obj")); out.writeObject(new Test()); out.close(); ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "result.obj")); Test t = (Test) oin.readObject(); System.out.println("解密后的字符串:" + t.getPassword()); oin.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }

在清单 3 的 writeObject 方法中，对密码进行了加密，在 readObject 中则对 password 进行解密，只有拥有密钥的客户端，才能够正确的解析出密码，确保了数据的安全。执行控制台输出如图所示。

特性使用案例

RMI 技术是彻底基于 Java 序列化技术的，服务器端接口调用所须要的参数对象来至于客户端，它们经过网络相互传输。这就涉及 RMI 的安全传输的问题。一些敏感的字段，如用户名密码（用户登陆时须要对密码进行传输），咱们但愿对其进行加密，这时，就能够采用本节介绍的方法在客户端对密码进行加密，服务器端进行解密，确保数据传输的安全性。

序列化存储规则

清单 4. 存储规则问题代码

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("result.obj")); Test test = new Test(); //试图将对象两次写入文件
out.writeObject(test); out.flush(); System.out.println(new File("result.obj").length()); out.writeObject(test); out.close(); System.out.println(new File("result.obj").length()); ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "result.obj")); //从文件依次读出两个文件
Test t1 = (Test) oin.readObject(); Test t2 = (Test) oin.readObject(); oin.close(); //判断两个引用是否指向同一个对象
System.out.println(t1 == t2);

清单 3 中对同一对象两次写入文件，打印出写入一次对象后的存储大小和写入两次后的存储大小，而后从文件中反序列化出两个对象，比较这两个对象是否为同一对象。通常的思惟是，两次写入对象，文件大小会变为两倍的大小，反序列化时，因为从文件读取，生成了两个对象，判断相等时应该是输入 false 才对，可是最后结果输出如图所示。

31
36
true

咱们看到，第二次写入对象时文件只增长了 5 字节，而且两个对象是相等的，这是为何呢？

解答：Java 序列化机制为了节省磁盘空间，具备特定的存储规则，当写入文件的为同一对象时，并不会再将对象的内容进行存储，而只是再次存储一份引用，上面增长的 5 字节的存储空间就是新增引用和一些控制信息的空间。反序列化时，恢复引用关系，使得清单 3 中的 t1 和 t2 指向惟一的对象，两者相等，输出 true。该存储规则极大的节省了存储空间。

特性案例分析

清单 5. 案例代码

ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("result.obj")); Test test = new Test(); test.i = 1; out.writeObject(test); out.flush(); test.i = 2; out.writeObject(test); out.close(); ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new FileInputStream( "result.obj")); Test t1 = (Test) oin.readObject(); Test t2 = (Test) oin.readObject(); System.out.println(t1.i); System.out.println(t2.i);

本案例的目的是但愿将 test 对象两次保存到 result.obj 文件中，写入一次之后修改对象属性值再次保存第二次，而后从 result.obj 中再依次读出两个对象，输出这两个对象的 i 属性值。案例代码的目的本来是但愿一次性传输对象修改先后的状态。

结果两个输出的都是 1，缘由就是第一次写入对象之后，第二次再试图写的时候，虚拟机根据引用关系知道已经有一个相同对象已经写入文件，所以只保存第二次写的引用，因此读取时，都是第一次保存的对象。读者在使用一个文件屡次 writeObject 须要特别注意这个问题。

小结

本文经过几个具体的情景，介绍了 Java 序列化的一些高级知识，虽然说高级，并非说读者们都不了解，但愿用笔者介绍的情景让读者加深印象，可以更加合理的利用 Java 序列化技术，在将来开发之路上遇到序列化问题时，能够及时的解决。因为本人知识水平有限，文章中假若有错误的地方，欢迎联系我批评指正。

原文出处：https://www.cnblogs.com/java-chen-hao/p/10401826.html