Java难绷知识01——IO流的对象流
Java难绷知识01之对象流本篇文章会探讨一些JavaIO流中比力容易被忽视的对象流，而且会相对的探讨其中的一些细节
其中对于对象流的操纵讲解会少一些，主要讨论的是一些细节
在 Java IO 流中，对象流（ObjectInputStream对象输入流 和 ObjectOutputStream对象输出流）用于将对象举行序列化和反序列化操纵
对象流及其序列化
首先，ObjectInputStream和ObjectOutputStream这两个类都属于是字节流，它们分别继续自InputStream和OutputStream
对象输出流，ObjectOutputStream，用于对象的序列化，也就是把Java对象转换成字节序列，把字节序列写出到文件，以这种对象转换为字节序列的机制实现了对象存储
序列化目的是能够将整个 Java 对象（包括对象的状态，即成员变量的值）转换为字节流，以便在网络上传输或存储到文件中，之后还能稳定的从字节流中恢复出原来的对象。
通过序列化，对象的状态信息（包括成员变量的值）可以被保存下来，以便后续传输或存储。
对象输入流，ObjectInputStream，用于对象的反序列化，是将文件中的字节序列恢复为Java对象，以这种字节序列转换为对象的机制实现了对象读取
反序列化时，系统会根据字节流中的信息重新构建对象的状态。
https://img2024.cnblogs.com/blog/3460931/202412/3460931-20241228161731123-279514454.png
在其基础上，我们再探讨序列化的一些细节
对象序列化的条件
要想使一个类的对象能够被序列化，该类必须实现 java.io.Serializable 接口
这是一个标记接口，没有任何方法需要实现。实现该接口，意味着告诉 Java 虚拟机这个类的对象可以被序列化。
点击查看代码import java.io.*;
// 定义一个实现Serializable接口的类
class Person implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String name;
private int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class SerializationExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个对象
Person person = new Person("Alice", 30);
// 序列化对象到文件
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) {
oos.writeObject(person);
System.out.println("对象已成功序列化到文件 person.ser");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件反序列化对象
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) {
Person deserializedPerson = (Person) ois.readObject();
System.out.println("反序列化后的对象: " + deserializedPerson);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}注意：
每个可序列化的类都应该有一个serialVersionUID，用于验证序列化和反序列化过程中的版本兼容性
使用transient关键字声明的成员变量不会被序列化
序列化可能会引发安全题目
对象流的使用细节
对象流需要关闭吗
先说结论，可以不关
但是强烈建议关闭。这与 Java 流的资源管理机制紧密相关。
涉及到对外部资源的读写操纵，包括网络、硬盘等等的I/O流，如果在使用完毕之后不关闭，会导致资源走漏以及可能会引起文件锁定等题目。
当我们使用流举行数据操纵时，它们会占用系统资源，如文件句柄、网络连接等。如果不关闭流，这些资源将不会被释放，可能导致资源走漏题目。长时间运行的程序如果频繁出现资源走漏，最终可能耗尽系统资源，导致程序崩溃或系统性能严重下降。
而且关闭流可以确保所有已写入的数据被正确地传输到目的位置
比方，当使用 ObjectOutputStream 将对象写入文件时，关闭流会保证缓冲区中的所有数据都被写入文件，制止数据丢失。
通常建议使用try - with - resources语句来主动关闭流
示例代码import java.io.*;
class MyClass implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
int data;
public MyClass(int data) {
this.data = data;
}
}
public class SerializeExample {
public static void main(String[] args) {
MyClass obj = new MyClass(42);
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("myfile.ser"))) {
oos.writeObject(obj);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}对象流需要使用flush吗
先说结论，不用
ObjectOutputStream内部维护了一个缓冲区。在调用writeObject方法时，数据首先会被写入缓冲区。调用flush方法可以强制将缓冲区中的数据立即写入底层输出流。然而，在大多数情况下，并不需要显式调用flush。因为当缓冲区满、流关闭大概调用某些特定方法（如writeObject在某些情况下会触发缓冲区数据的刷新）时，缓冲区的数据会主动被写入底层流。
当然特意需要弄的时候可以弄
serialVersionUID在对象流中的必要性
凡是实现Serializable接口（标识接口）的类都有一个表现序列化版本标识符的静态常量：
private static final long serialVersionUID;
来表明类的不同版本间的兼容性。
在完成序列化操纵后，如果对序列化对象举行了修改，那么我们再举行反序列化就会抛出InvalidClassException异常。 因为serialVersionUID缺失（没有显式分配）大概serialVersionUID发生了变革， serialVersionUID的作用在此体现——对序列化对象举行版本控制，有关各版本反序加化时是否兼容。制止混乱。
class Person implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1234567890123456789L;
private String name;
private int age;
// 后续可以安全地对类结构进行一些兼容的修改
}一个类在没有显示界说这个静态变量，它的值是Java运行时情况根据类的内部细节主动生成的。
若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变革。所以建议一般显式声明。
序列化的一些细节
static修饰的属性 不可以被序列化
原因在于 static 变量属于类，而不是类的实例。它们是类级别的共享数据，与对象的状态无关。
序列化的目的是保存对象的状态，所以 static 变量不会被包含在序列化的内容中。
class StaticExample implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private static int sharedValue = 10;
private int instanceValue;
public StaticExample(int instanceValue) {
this.instanceValue = instanceValue;
}
}当我们序列化 StaticExample 类的对象时，sharedValue 不会被序列化。
在反序列化时，sharedValue 的值将取决于类加载时的初始化状态，而不是序列化时的值
transient 修饰的属性不可以被序列化
transient 关键字用于标记那些不希望被序列化的属性。
这在某些场景下非常有用，好比当对象的某个属性包含敏感信息（如密码）大概该属性在反序列化后可以通过其他方式重新计算得到时。
class TransientExample implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String username;
private transient String password;
public TransientExample(String username, String password) {
this.username = username;
this.password = password;
}
}当对 TransientExample 对象举行序列化时，password 的值不会被写入序列化流。这样可以掩护敏感信息，防止其在序列化过程中被泄露。在反序列化后，password 属性的值将为 null，程序可以重新设置该值。
对象序列化的作用
为什么JavaIO流要特意造出这么一个IO流
当你需要把对象写入到文件大概读取的时候，其实我们更多的情况通常是保存对象的有用值字段，也就是对象的详细实例的字段，那么使用文件操纵流FileOutputStream和字符输出流BufferedWriter或PrintStream就充足。这些流可以用于处理文件写入和基本数据类型及字符串的输出，但对象序列化有着独特且不可替代的作用
网络传输对象
对象序列化机制是Java内建的一种对象长期化方式，可以很容易实现在JVM中的活动对象与字节流之间举行转换
在网络传输中，发送端将对象序列化成字节流，经过网络传输到网络的另一端，可以从字节流重新还原为对象，这个特点使得在举行端到端的网络传输数据时候，字节流和Java对象之间的转换稳定且快速。
在其中分布式系统中，不同的节点之间需要举行对象的转达，对象序列化使得这种对象传输变得简单直接，确保了对象在不同 Java 虚拟机之间的准确传输，即使这些 JVM 运行在不同的操纵系统上。
RMI 是 Java 的一种远程方法调用机制，它答应一个 JVM 中的对象调用另一个 JVM 中的对象的方法。对象序列化也在其中起着关键作用
确保对象深层次的复制和长期化
当对一个对象举行序列化然后反序列化时，会得到一个与原对象状态完全雷同但内存地点不同的新对象。可以实现在不影响原对象的情况下对对象举行操纵，多线程下的数据处理的机制也有一定序列化和反序列化的影子。
这种情况对于远程创建对象副本并且调理的时候十分方便，而且不会干扰对象内部包含的复杂的引用关系，合理使用对象流可以大大提高程序处理复杂数据的能力。
在许多情况下，对象内部状态是需要被长期化的，序列化通过把对象写为字节流，保存的位置从JVM内存转移到文件系统，在需要的时候随时可以举行快速方便的还原
比方：在一个游戏中，可以使用对象流将玩家的游戏进度（一个复杂的对象，包含玩家角色信息、游戏关卡等）保存到文件中，下次玩家启动游戏时可以恢复到上次的进度。
对象流与其他流的关系
与字节流的关系
字符流是对象流的特例，它们处理的是字符数据的序列化和反序列化。
字符流（Reader 和 Writer 及其子类，如 BufferedReader、BufferedWriter 等）主要用于处理字符数据。Java 采取 Unicode 编码来表现字符，字符流对其的输入输出有优化。而且字符流在处理数据时，会根据指定的字符编码举行字节和字符之间的转换
而对象流可以将任何实现了 Serializable 接口的对象举行序列化和反序列化，意味着对象流操纵的数据是复杂的对象布局，包括对象的成员变量、对象之间的引用关系。
与缓冲流的关系
功能叠加：缓冲流（如 BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter）的主要作用是提高数据读写的效率，通过在内存中设置缓冲区，减少现实的 I/O 操纵次数。
对象流可以和缓冲流结合使用，以提拔对象序列化和反序列化的性能。
可以将 ObjectOutputStream 包装在 BufferedOutputStream 中，这样在写入对象时，数据会先写入缓冲区，当缓冲区满或流关闭时，才会一次性将数据写入底层输出流，从而减少磁盘 I/O 操纵的频率，提高写入效率。
在处理大量对象的序列化或反序列化时，结合缓冲流能显着提拔性能。不外反序列化涉及到的种种安全关系，这种情况，讨论一下就好。
希望指点出需要补充的内容和题目，水平一般，需要大家的帮助才气更好
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