目录
一、什么是对象序列化与反序列化
二、为何需要对象序列化与反序列化
三、Java 中如何实现对象序列化与反序列化
1. 简单对象的序列化与反序列化
2. 处理静态成员与瞬态成员
四、自定义序列化与反序列化逻辑
五、对象序列化与反序列化的注意事项
六、总结
在 Java 开发中，对象序列化与反序列化是一项强大且实用的技术，它就像一座桥梁，连接着内存中的对象世界与外部存储媒介。通过这一技术，我们能将对象的状态保存下来，方便后续恢复与使用，这在数据持久化、网络传输等场景中发挥着不可或缺的作用。接下来，让我们一同深入探究这一技术的奥秘。
一、什么是对象序列化与反序列化
简单来说，对象序列化是将 Java 对象转换为字节流的过程，以便将其存储到文件、数据库或通过网络传输。而反序列化则是相反的操作，将字节流重新转换回 Java 对象，恢复其在内存中的状态。
想象你有一个精美的乐高模型，要暂时收起来或者送给远方的朋友。序列化就像是把这个模型拆分成一个个小块，打包成便于运输的包裹；反序列化则是收到包裹后，按照说明重新把这些小块组装成原来的乐高模型。在 Java 里，对象就如同乐高模型，字节流是包裹，通过序列化和反序列化，对象能在不同环境中实现存储与还原。
二、为何需要对象序列化与反序列化
- 数据持久化：程序运行过程中产生的对象数据，需要长期保存下来。比如游戏中的角色数据，玩家退出游戏后，将角色的等级、装备等信息通过序列化存入文件，下次玩家登录时，再通过反序列化恢复这些数据，让角色能以之前的状态继续游戏。
- 网络传输：在分布式系统中，不同节点间常需传递对象信息。例如，一个电商系统的订单处理模块，需将订单对象从订单生成节点传输到支付节点，对象序列化能让订单对象以字节流形式在网络中传输，到达目标节点后再反序列化还原。
三、Java 中如何实现对象序列化与反序列化
在 Java 中，实现对象序列化与反序列化，需依赖java.io.Serializable接口。只要一个类实现了该接口，它的对象就能被序列化。
1. 简单对象的序列化与反序列化
java">import java.io.*;class User implements Serializable {private String name;private int age;public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}
}public class SerializationExample {public static void main(String[] args) {User user = new User("Alice", 30);String filePath = "user.ser";// 序列化try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath))) {oos.writeObject(user);System.out.println("对象已成功序列化到文件：" + filePath);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 反序列化try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath))) {User deserializedUser = (User) ois.readObject();System.out.println("反序列化后的用户信息：姓名 - " + deserializedUser.getName() + "，年龄 - " + deserializedUser.getAge());} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}
上述代码中，User类实现了Serializable接口。在main方法中，先创建一个User对象，然后通过ObjectOutputStream将其序列化到文件user.ser中。接着，使用ObjectInputStream从文件中读取字节流，反序列化恢复出User对象，并打印其信息。
2. 处理静态成员与瞬态成员
静态成员属于类，而非对象实例，所以不会被序列化。瞬态（transient）成员也不会被序列化，常用于保护敏感信息。
java">import java.io.*;class Employee implements Serializable {private String name;private transient int salary;private static String company = "ABC Corp";public Employee(String name, int salary) {this.name = name;this.salary = salary;}public String getName() {return name;}public int getSalary() {return salary;}public static String getCompany() {return company;}
}public class TransientExample {public static void main(String[] args) {Employee employee = new Employee("Bob", 5000);String filePath = "employee.ser";// 序列化try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath))) {oos.writeObject(employee);System.out.println("对象已成功序列化到文件：" + filePath);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 反序列化try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath))) {Employee deserializedEmployee = (Employee) ois.readObject();System.out.println("反序列化后的员工信息：姓名 - " + deserializedEmployee.getName());// 这里salary为默认值0，因为被transient修饰System.out.println("工资 - " + deserializedEmployee.getSalary());System.out.println("公司 - " + Employee.getCompany());} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}
在Employee类中，salary被声明为transient，company是静态成员。反序列化后，salary变为默认值 0，而company的值保持不变，因为静态成员不参与序列化。
四、自定义序列化与反序列化逻辑
有时，默认的序列化与反序列化方式无法满足需求，可通过实现writeObject和readObject方法自定义逻辑。
java">import java.io.*;class Product implements Serializable {private String name;private double price;public Product(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}public String getName() {return name;}public double getPrice() {return price;}// 自定义序列化逻辑private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException {oos.writeUTF(name);// 对价格进行加密处理后再写入double encryptedPrice = price * 1.1;oos.writeDouble(encryptedPrice);}// 自定义反序列化逻辑private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException {name = ois.readUTF();// 读取后解密价格double encryptedPrice = ois.readDouble();price = encryptedPrice / 1.1;}
}public class CustomSerializationExample {public static void main(String[] args) {Product product = new Product("Laptop", 1000.0);String filePath = "product.ser";// 序列化try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath))) {oos.writeObject(product);System.out.println("对象已成功序列化到文件：" + filePath);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 反序列化try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath))) {Product deserializedProduct = (Product) ois.readObject();System.out.println("反序列化后的产品信息：名称 - " + deserializedProduct.getName() + "，价格 - " + deserializedProduct.getPrice());} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}
在Product类中，通过自定义writeObject和readObject方法，对price进行加密写入与解密读取，实现了特殊的序列化与反序列化逻辑。
五、对象序列化与反序列化的注意事项
- 版本兼容性：若类结构发生变化，可能导致反序列化失败。可通过在类中定义
serialVersionUID字段，确保版本兼容性。只要serialVersionUID不变，即使类结构有小变动，仍能成功反序列化。 - 安全问题：反序列化未经验证的数据可能导致安全漏洞，如远程代码执行攻击。务必确保反序列化的数据源可靠，或对输入数据进行严格校验。
六、总结
对象序列化与反序列化是 Java 编程中的重要技术，为数据持久化和网络传输提供了便利。通过实现Serializable接口，我们能轻松完成对象的序列化与反序列化操作。必要时，还可自定义逻辑，满足特殊需求。但在使用过程中，要注意版本兼容性和安全问题。掌握这一技术，能极大提升 Java 应用的数据处理能力。希望大家在今后的开发中，能灵活运用对象序列化与反序列化，让程序更加健壮和高效。要是遇到问题，欢迎随时交流，一起在 Java 编程的路上不断进步。
