머리말
일반적으로 우리는 자바 직렬화 및 역 직렬화, 단순히 클래스가 구현하는 사용
Serializable
의 JDK에 사물의 나머지 인터페이스를. 오늘 우리는 자바 직렬화를 달성하는 방법이 무엇인지 탐구하고 그들이 직렬화에 의해 발생하는 문제를 해결하는 방법, 몇 가지 일반적인 컬렉션 클래스를 살펴볼 것이다.
분석 과정
몇 가지 문제를 생각 할 수
- 왜 직렬화 객체 만 구현해야
Serializable
그것에 인터페이스를. - 일반적으로 우리는 권장 연습 정적을 달성하기 위해 왜 클래스, 직렬화
final
멤버 변수를serialVersionUID
. - 직렬화 메커니즘은 어떻게 무시하는 것이다
transient
, 정적 변수는 직렬화되지 않습니다 키워드.
우리가 문제를했다 다음으로, 소스 코드에서 답을 찾습니다.
직렬화
에서 봐 Serializable
인터페이스는, 소스 코드는 빈 인터페이스는 방법없이 멤버 변수가없는, 매우 간단합니다. 그러나 매우 명확하게 설명,주의 사항을 자세히 Serializable
, 무엇을 사용하는 방법, 그것은 가치를 방문, 우리는 몇 가지 번역 우선 순위를 데리러 보면,
/**
* Serializability of a class is enabled by the class implementing the
* java.io.Serializable interface. Classes that do not implement this
* interface will not have any of their state serialized or
* deserialized. All subtypes of a serializable class are themselves
* serializable. The serialization interface has no methods or fields
* and serves only to identify the semantics of being serializable.
*/
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클래스가 직렬화함으로써 달성 java.io.Serializable
인터페이스를 개방. 인터페이스 클래스는 직렬화 할 수없는 직렬화를 구현하지, 직렬화는 모든 서브 클래스가 직렬화 될 수있다 달성했다. Serializable
인터페이스 메서드와 속성뿐만 아니라 클래스 식별 표시가 직렬화 될 수있다.
/**
* Classes that require special handling during the serialization and
* deserialization process must implement special methods with these exact
* signatures:
*
* <PRE>
* private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out)
* throws IOException
* private void readObject(java.io.ObjectInputStream in)
* throws IOException, ClassNotFoundException;
* private void readObjectNoData()
* throws ObjectStreamException;
* </PRE>
*/
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클래스가 뭔가 특별한 치료를 할 경우 직렬화 과정에서 다음과 같은 방법에 의해 달성 될 수있다 writeObject()
, readObject()
, readObjectNoData()
, 상기
- writeObject 메소드가 대응되도록, 오브젝트의 특정 클래스의 상태를 기록 할 책임이
readObject()
방법은 복원 될 수있다. readObject()
스트림에서 읽고 클래스 필드를 복구 할 책임이 방법.- 슈퍼 클래스는 직렬화를 지원하지 않습니다,하지만 우리가 수행하는 방법의 기본값을 사용하지 않으려면?
writeReplace()
오브젝트가 스트림 오브젝트 자체를 교체 기록되기 전에있어서 만들어 질 수있다. readResolve()
객체가 스트림으로부터 판독 할 때 일반적으로 하나의 실시 형태에서 사용하면 객체의 다른 목적으로 대체 될 수있다.
ObjectOutputStream에
//我们要序列化对象的方法实现一般都是在这个函数中
public final void writeObject(Object obj) throws IOException {
...
try {
//写入的具体实现方法
writeObject0(obj, false);
} catch (IOException ex) {
...
throw ex;
}
}
private void writeObject0(Object obj, boolean unshared) throws IOException {
...省略
Object orig = obj;
Class<?> cl = obj.getClass();
ObjectStreamClass desc;
for (;;) {
// REMIND: skip this check for strings/arrays?
Class<?> repCl;
//获取到ObjectStreamClass,这个类很重要
//在它的构造函数初始化时会调用获取类属性的函数
//最终会调用getDefaultSerialFields这个方法
//在其中通过flag过滤掉类的某一个为transient或static的属性(解释了问题3)
desc = ObjectStreamClass.lookup(cl, true);
if (!desc.hasWriteReplaceMethod() ||
(obj = desc.invokeWriteReplace(obj)) == null ||
(repCl = obj.getClass()) == cl)
{
break;
}
cl = repCl;
}
//其中主要的写入逻辑如下
//String, Array, Enum本身处理了序列化
if (obj instanceof String) {
writeString((String) obj, unshared);
} else if (cl.isArray()) {
writeArray(obj, desc, unshared);
} else if (obj instanceof Enum) {
writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);
//重点在这里,通过`instanceof`判断对象是否为`Serializable`
//这也就是普通自己定义的类如果没有实现`Serializable`
//在序列化的时候会抛出异常的原因(解释了问题1)
} else if (obj instanceof Serializable) {
writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
} else {
if (extendedDebugInfo) {
throw new NotSerializableException(
cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());
} else {
throw new NotSerializableException(cl.getName());
}
}
...
}
private void writeOrdinaryObject(Object obj,
ObjectStreamClass desc,
boolean unshared)
throws IOException
{
...
try {
desc.checkSerialize();
//写入二进制文件,普通对象开头的魔数0x73
bout.writeByte(TC_OBJECT);
//写入对应的类的描述符,见底下源码
writeClassDesc(desc, false);
handles.assign(unshared ? null : obj);
if (desc.isExternalizable() && !desc.isProxy()) {
writeExternalData((Externalizable) obj);
} else {
writeSerialData(obj, desc);
}
} finally {
if (extendedDebugInfo) {
debugInfoStack.pop();
}
}
}
private void writeClassDesc(ObjectStreamClass desc, boolean unshared)
throws IOException
{
//句柄
int handle;
//null描述
if (desc == null) {
writeNull();
//类对象引用句柄
//如果流中已经存在句柄,则直接拿来用,提高序列化效率
} else if (!unshared && (handle = handles.lookup(desc)) != -1) {
writeHandle(handle);
//动态代理类描述符
} else if (desc.isProxy()) {
writeProxyDesc(desc, unshared);
//普通类描述符
} else {
//该方法会调用desc.writeNonProxy(this)如下
writeNonProxyDesc(desc, unshared);
}
}
void writeNonProxy(ObjectOutputStream out) throws IOException {
out.writeUTF(name);
//写入serialVersionUID
out.writeLong(getSerialVersionUID());
...
}
public long getSerialVersionUID() {
// 如果没有定义serialVersionUID
// 序列化机制就会调用一个函数根据类内部的属性等计算出一个hash值
// 这也是为什么不推荐序列化的时候不自己定义serialVersionUID的原因
// 因为这个hash值是根据类的变化而变化的
// 如果你新增了一个属性,那么之前那些被序列化后的二进制文件将不能反序列化回来,Java会抛出异常
// (解释了问题2)
if (suid == null) {
suid = AccessController.doPrivileged(
new PrivilegedAction<Long>() {
public Long run() {
return computeDefaultSUID(cl);
}
}
);
}
//已经定义了SerialVersionUID,直接获取
return suid.longValue();
}
//分析到这里,要插一个我对序列化后二进制文件的一点个人见解,见下面
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바이너리 파일의 순서의 해석
우리가 순서를 원하는 경우의
List<PhoneItem>
어떤PhoneItem
다음과 같이이다
class PhoneItem implements Serializable {
String phoneNumber;
}
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구성의 코드 목록은 우리가 일련의 가정을 생략한다 size
의 오 List
, 진은 아마 다음에 표시된보기
7372 xxxx xxxx
7371 xxxx xxxx
7371 xxxx xxxx
7371 xxxx xxxx
7371 xxxx xxxx
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단지 소스 의한 해석은에는 0x73의 시작 부분에 매직 번호 클래스 설명 71 참조 형식을 나타내고, 일반 오브젝트 (72)는 클래스 기술자를 나타냄. 함으로써, 바이너리 해석시 자비는 약간 얇은 참조 본 마법 번호 매칭 방법의 시작 (매직 넘버)는 자바 오브젝트로 변환 시키도록. 스트림이 동일한 목적을 갖는 경우 직렬화 프로세스는, 다음의 클래스 객체의 다음 순서가 직접 핸들을 취득 할 수있는 경우, 그것은하여 시퀀스의 효율을 개선하는, 참조 형식이된다.
//通过writeSerialData调用走到真正解析类的方法中,有没有复写writeObject处理的逻辑不太一样
//这里以默认没有复写writeObject为例,最后会调用defaultWriteFields方法
private void defaultWriteFields(Object obj, ObjectStreamClass desc)
throws IOException
{
...
int primDataSize = desc.getPrimDataSize();
if (primVals == null || primVals.length < primDataSize) {
primVals = new byte[primDataSize];
}
desc.getPrimFieldValues(obj, primVals);
//写入属性大小
bout.write(primVals, 0, primDataSize, false);
ObjectStreamField[] fields = desc.getFields(false);
Object[] objVals = new Object[desc.getNumObjFields()];
int numPrimFields = fields.length - objVals.length;
desc.getObjFieldValues(obj, objVals);
for (int i = 0; i < objVals.length; i++) {
...
try {
//遍历写入属性类型和属性大小
writeObject0(objVals[i],
fields[numPrimFields + i].isUnshared());
} finally {
if (extendedDebugInfo) {
debugInfoStack.pop();
}
}
}
}
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비슷한 직렬화 및 직렬화 프로세스를 들어, 생략한다.
컬렉션의 일반적인 문제 직렬화
HashMap의
자바는 이전 객체가 직렬화와 일관성을 직렬화 할 필요가 있지만, 객체 해시 계산에 의해 키 해시 맵 때문이다. 직렬화 한 후 (다른 환경에서 수행 직렬화 JVM) 상기 계산 된 값과 일치하지 않을 수. HashMap의 직렬화 프로세스가 다시 작성해야 그래서 이러한 불일치를 방지하기 위해, 달성하기 위해.
인 특정 작업은 속성 정의로 취급하기 때문에 transient
, 복제 writeObject
, 어떤 특별한 치료
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws IOException {
int buckets = capacity();
// Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultWriteObject();
//写入hash桶的容量
s.writeInt(buckets);
//写入k-v的大小
s.writeInt(size);
//遍历写入不为空的k-v
internalWriteEntries(s);
}
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ArrayList를
어레이 요소의 실제 수보다 실질적으로 클 수 있기 때문에 소자의 배열 순서를 방지하기 위해, 용량 ArrayList와 재기록되지
writeObject
및readObject
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException{
...
s.defaultWriteObject();
// 写入arraylist当前的大小
s.writeInt(size);
// 按照相同顺序写入元素
for (int i=0; i<size; i++) {
s.writeObject(elementData[i]);
}
...
}
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