阿里二面Java 序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口

最近公司的在做服务化，需要把所有model包里的类都实现 Serializable 接口，同时还要显示指定serialVersionUID 的值。听到这个需求，我脑海里就突然出现了好几个问题，比如说：

(1) 序列化和反序列化是什么?

(2) 实现序列化和反序列化为什么要实现 Serializable 接口?

(3) 实现 Serializable 接口就算了，为什么还要显示指定 serialVersionUID 的值?

(4) 我要为 serialVersionUID 指定个什么值?

下面我们来一个一个地解答这几个问题。

一、序列化和反序列化

• 序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
• 反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。

二、什么时候需要序列化

当我们只在本地JVM里运行下Java实例，这个时候是不需要什么序列化和反序列化的，但当我们需要将内存中的对象持久化到磁盘、数据库中时，当我们需要与浏览器进行交互时，当我们需要实现RPC时，这个时候就需要序列化和反序列化了。

前两个需要用到序列化和反序列化的场景，是不是让我们有一个很大的疑问？我们在与浏览器交互时，还有将内存中的对象持久化到数据库中时，好像都没有去进行序列化和反序列化，因为我们都没有实现 Serializable 接口，但一直正常运行。

下面先给出结论：

只要我们对内存中的对象进行持久化或网络传输,，这个时候都需要序列化和反序列化。

理由：

服务器与浏览器交互时真的没有用到 Serializable 接口吗？JSON 格式实际上就是将一个对象转化为字符串, 所以服务器与浏览器交互时的数据格式其实是字符串, 我们来看来 String 类型的源码:

public  final  class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
     /** The value is used for character storage. */
     private  final  char value[];

     /** Cache the hash code for the string */
     private  int hash;  // Default to 0

     /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
     private  static  final  long serialVersionUID = - 6849794470754667710L;

    ......
}

String 类型实现了 Serializable 接口，并显示指定 serialVersionUID 的值.

然后我们再来看对象持久化到数据库中时的情况，Mybatis数据库映射文件里的insert代码：

<insert id="insertUser" parameterType="org.tyshawn.bean.User">
    INSERT INTO t_user(name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

实际上我们并不是将整个对象持久化到数据库中，而是将对象中的属性持久化到数据库中，而这些属性都是实现了Serializable 接口的基本属性。

三、为什么要实现Serializable接口

在Java中实现了 Serializable 接口后，JVM会在底层帮我们实现序列化和反序列化，如果我们不实现Serializable 接口，那自己去写一套序列化和反序列化代码也行，至于具体怎么写，Google一下你就知道了。

四、为什么指定serialVersionUID

如果不显示指定 serialVersionUID ，JVM在序列化时会根据属性自动生成一个 serialVersionUID ，然后与属性一起序列化，再进行持久化或网络传输。在反序列化时，JVM会再根据属性自动生成一个新版serialVersionUID ，然后将这个新版 serialVersionUID 与序列化时生成的旧版 serialVersionUID 进行比较，如果相同则反序列化成功，否则报错。

如果显示指定了 serialVersionUID，JVM在序列化和反序列化时仍然都会生成一个 serialVersionUID，但值为我们显示指定的值，这样在反序列化时新旧版本的 serialVersionUID 就一致了。

在实际开发中，不显示指定 serialVersionUID 的情况会导致什么问题？如果我们的类写完后不再修改，那当然不会有问题，但这在实际开发中是不可能的，我们的类会不断迭代，一旦类被修改了，那旧对象反序列化就会报错。所以在实际开发中，我们都会显示指定一个 serialVersionUID，值是多少无所谓，只要不变就行。

写个实例测试下:

(1) User类

不显示指定 serialVersionUID

public  class User implements Serializable {

     private String name;
     private Integer age;

     public String getName() {
         return name;
    }

     public void setName(String name) {
         this.name = name;
    }

     public Integer getAge() {
         return age;
    }

     public void setAge(Integer age) {
         this.age = age;
    }

     @Override
     public String toString() {
         return  "User{" 
             "name='"   name    '\'' 
             ", age="   age 
             '}';
    }
}

(2) 测试类

先进行序列化，再进行反序列化

public  class SerializableTest {

     private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos =  new ObjectOutputStream( new FileOutputStream( new File( "D:\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

     private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois =  new ObjectInputStream( new FileInputStream( new File( "D:\\111.txt")));
         return (User) ois.readObject();
    }


     public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user =  new User();
        user.setName( "tyshawn");
        user.setAge( 18);
        System.out.println( "序列化前的结果: "   user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println( "反序列化后的结果: "  dUser);
    }
}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码, 执行序列化代码, 然后User类新增一个属性sex

public  class User implements Serializable {

     private String name;
     private Integer age;
     private String sex;

     public String getName() {
         return name;
    }

     public void setName(String name) {
         this.name = name;
    }

     public Integer getAge() {
         return age;
    }

     public void setAge(Integer age) {
         this.age = age;
    }

     public String getSex() {
         return sex;
    }

     public void setSex(String sex) {
         this.sex = sex;
    }

     @Override
     public String toString() {
         return  "User{" 
             "name='"   name    '\'' 
             ", age="   age 
             ", sex='"   sex    '\'' 
             '}';
    }
}

再注释掉序列化代码执行反序列化代码, 最后结果如下:

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}
Exception in thread "main" java.io.InvalidClassException: org.tyshawn.SerializeAndDeserialize.User; local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1035612825366363028, local class serialVersionUID = -1830850955895931978

报错结果为序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致。

接下来我们在上面User类的基础上显示指定一个 serialVersionUID

private  static  final  long serialVersionUID =  1L;

再执行上述步骤, 测试结果如下：

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18}
反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null'}

显示指定 serialVersionUID 后就解决了序列化与反序列化产生的 serialVersionUID 不一致的问题。

五、Java序列化的其他特性

先说结论，被 transient 关键字修饰的属性不会被序列化，static 属性也不会被序列化。

我们来测试下这个结论：

(1) User类

public  class User implements Serializable {
     private  static  final  long serialVersionUID =  1L;

     private String name;
     private Integer age;
     private  transient String sex;
     private  static String signature =  "你眼中的世界就是你自己的样子";

     public String getName() {
         return name;
    }

     public void setName(String name) {
         this.name = name;
    }

     public Integer getAge() {
         return age;
    }

     public void setAge(Integer age) {
         this.age = age;
    }

     public String getSex() {
         return sex;
    }

     public void setSex(String sex) {
         this.sex = sex;
    }

     public static String getSignature() {
         return signature;
    }

     public static void setSignature(String signature) {
        User.signature = signature;
    }

     @Override
     public String toString() {
         return  "User{" 
             "name='"   name    '\'' 
             ", age="   age 
             ", sex='"   sex  '\'' 
             ", signature='"   signature    '\'' 
             '}';
    }
}

(2) 测试类

public  class SerializableTest {

     private static void serialize(User user) throws Exception {
        ObjectOutputStream oos =  new ObjectOutputStream( new FileOutputStream( new File( "D:\\111.txt")));
        oos.writeObject(user);
        oos.close();
    }

     private static User deserialize() throws Exception{
        ObjectInputStream ois =  new ObjectInputStream( new FileInputStream( new File( "D:\\111.txt")));
         return (User) ois.readObject();
    }


     public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user =  new User();
        user.setName( "tyshawn");
        user.setAge( 18);
        user.setSex( "man");
        System.out.println( "序列化前的结果: "   user);

        serialize(user);

        User dUser = deserialize();
        System.out.println( "反序列化后的结果: "  dUser);
    }
}

(3) 结果

先注释掉反序列化代码，执行序列化代码，然后修改User类signature = “我的眼里只有你”，再注释掉序列化代码执行反序列化代码，最后结果如下：

序列化前的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='man', signature='你眼中的世界就是你自己的样子'}
反序列化后的结果: User{name='tyshawn', age=18, sex='null', signature='我的眼里只有你'}

static 属性为什么不会被序列化？

因为序列化是针对对象而言的，而 static 属性优先于对象存在，随着类的加载而加载，所以不会被序列化。

看到这个结论，是不是有人会问，serialVersionUID 也被 static 修饰，为什么 serialVersionUID 会被序列化？其实 serialVersionUID 属性并没有被序列化，JVM在序列化对象时会自动生成一个 serialVersionUID ，然后将我们显示指定的 serialVersionUID 属性值赋给自动生成的 serialVersionUID。

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