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java学习-io-序列化

时间:2020-12-25 11:43:37      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:element   sha   通过   zab   src   external   with   list   get   

对于所谓序列化操作实际就是将要传输的数据转换为字节流或ByteBuffer

https://en.wikipedia.org/wiki/Serialization

维基百科对于序列化的定义

 

可以参考java 中 ObjectOutputStream/ObjectInputStream 对于 java对象的io操作

通过下图的debug信息分析调用顺序

  1. 调用ObjectOutputStream#writeObject方法
  2. 在该方法中会判断当前要被序列化的类是否实现了 java.io.Serializable接口
  3. 再进一步判断是否实现了 Externalizable 接口,对于 当前接口由于其提供了 writeObject 和 readObject方法支持相关方法定义,如果是当前接口的实现类,可以直接将其转换为 Externalizable类型 调用writeObject方法
  4. 反之如果未实现Externalizable接口或其不是一个concrete class(实现类)利用反射获取指定待序列化类的相关方法信息,主要是判断其是否包含writeObject方法,如果含有当前方法,则会调用实现类中writeObject方法;否则则会调用默认的序列化方法java.io.ObjectOutputStream#defaultWriteFields

 

我们进一步分析 ArrayList#writeObject方法,可以看到 (PS : 以下代码引用自)

jdk8 java.util.ArrayList

    // 序列化
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
            throws java.io.IOException{
        // Write out element count, and any hidden stuff
        int expectedModCount = modCount;
        // 当前操作是为了将ArrayList中其他支持序列化的元素进行序列化操作
        s.defaultWriteObject();
        /**
         * transient Object[] elementData; 
         * 对于集合中实际存储元素的 数组属性,使用了 "transient" 修饰表示其不支持被序列化操作
         * 因此其通过以下操作实现数组数据的序列化操作
         * 1: 首先写入当前数组中元素的数量
         * 2: 循环整个数组,将数组中的元素进行单一序列化操作
         */
        // Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
        // 类似于分割符的概念
        s.writeInt(size);

        // 将数组中的元素进行序列化操作
        // Write out all elements in the proper order.
        for (int i=0; i<size; i++) {
            s.writeObject(elementData[i]);
        }

        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    // 反序列化
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
            throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;

        /**
         * 对于反序列化操作
         * 当对象创建成功后
         * 1:首先读取存储的元素数量,并完成赋值
         * 2:根据元素数量按照list 容量分配规则,创建合适的容量(分配新的数组空间)
         * 3:根据序列化文件中存储的元素数据,将读取到的元素数据顺序写入到数组中
         */
        // Read in size, and any hidden stuff
        s.defaultReadObject();
        
        // Read in capacity
        s.readInt(); // ignored

        if (size > 0) {
            /**
             * 以下操作是为了计算集合容量,以及开辟新的数组空间
             */
            // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
            int capacity = calculateCapacity(elementData, size);
            SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity);
            ensureCapacityInternal(size);

            /**
             * 将解析到的数据写入到数组中
             */
            Object[] a = elementData;
            // Read in all elements in the proper order.
            for (int i=0; i<size; i++) {
                a[i] = s.readObject();
            }
        }
    }

 

 

 

代码debug信息

技术图片

 

完整的代码

 

/*
 * Copyright (c) 2020, guoxing, Co,. Ltd. All Rights Reserved
 */
package com.xingguo.io.operate;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * ObjectStreamDemo
 * {@link java.io.ObjectOutputStream}
 * {@link java.io.ObjectInputStream}
 * 一般利用此操作支持对象序列化操作
 *
 * @author guoxing
 * @date 2020/12/5 7:16 PM
 * @since
 */
public class ObjectStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /**
         * 以 {@link java.util.ArrayList}为例
         * {@link java.io.Externalizable}
         * {@link java.io.Serializable}
         */
        ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
        File file = new File("integers.ser");
        // 序列化
        try (ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file))) {
            // 对于当前写入方法,在执行时会判断当前序列化数据类型是否实现了{@link java.io.Serializable}如果实现了,则根据反射判断当前类是否存在writeObject方法,如果存在对应的方法,则利用已存在的方法执行序列化操作
            /**
             * 对于 {@link java.util.ArrayList} 序列化操作, 对于 {@link ArrayList#elementData} 使用了 transient,因此在执行序列化操作时当前字段不会被直接序列化存储
             * 但在 {@link ArrayList#writeObject(java.io.ObjectOutputStream)}自定义序列化操作时,其并不直接序列化操作Objet[] ,如果直接序列化当前字段需要保存多个数据,首先是Object类型,其次是数组类型包含长度等数据,最后才是数组中的每个元素; 对于以上的操作实际会浪费一些序列化的性能,因此当前操作优化了当前操作,对于 {@link ArrayList#elementData}数据的序列化操作其首先储存数组的长度,然后循环解析数组中的每个元素并保存
             */
            objectOutputStream.writeObject(integers);
            objectOutputStream.flush();
        }

        // 反序列化
        try (ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file))) {
            /**
             * 在反序列化操作时实际是利用的{@link ArrayList#readObject(java.io.ObjectInputStream)}
             * 其首先根据序列化文件中保存了类描述信息,以及对象的数据信息,先将其反序列化为ArrayList对象,此时对于{@link ArrayList#elementData} 已初始化完成,但数组中具体的元素还尚未完全反序列化,此时通过直接反序列化(类似于深度copy)每个元素,将其写入到数组中,实现完全的反序列化
             *
             * 根据此操作可以看出对于ArrayList在序列化和反序列化操作的简单优化,因此如果我们自己需要自定义序列化操作则可以通过直接实现{@link Externalizable}接口来实现 readObject和writeObject的操作
             */
            List<Integer> list = (List) objectInputStream.readObject();
            list.forEach(System.out::println);
        }
        // 删除文件
        file.delete();


    }
}

 

java学习-io-序列化

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原文地址:https://www.cnblogs.com/xingguoblog/p/14152004.html

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