Java - 序列化

你好，未來的Java巫師們！今天，我們將進入Java序列化的奇幻世界。如果你是編程新手，不用擔心——我會成為你的友好嚮導，我們將一步一步來。在這個教程結束時，你將能像專家一樣序列化物件！

Java - Serialization

序列化是什麼？

在我們深入代碼之前，先來了解序列化實際上是什麼。想象一下，你有一個美味的三明治（在Java語境中是一個物件），你想透過郵局把它寄給你的朋友。你不可能直接把整個三明治塞進信封，對吧？相反，你需要把它拆解成各種食材，把它們寫在一张紙上，然後寄出。當你的朋友收到後，他可以使用這些指示重新做出三明治。這個將物件拆解成可以輕易存儲或傳輸的格式的過程稱為序列化。反向過程——從序列化數據中重新創建物件——稱為反序列化。

為什麼我们需要序列化？

序列化在Java中非常有用，原因有幾個：

儲存物件狀態：你可以儲存物件的状态並稍後重新創建它。
網絡通信：你可以將物件傳輸過網絡。
缓存：序列化物件可以存儲在緩存中以便快速訪問。
深度複製：它提供了一種創建物件深度複製的簡單方法。

現在，讓我們捲起袖子進入一些代碼！

序列化在Java中如何工作

在Java中，序列化是語言的內建功能，這讓我們的生活變得更加輕鬆。要使物件可序列化，我們需要做兩件事：

實現Serializable接口
確保物件的所有字段也都是可序列化的

讓我們創建一個簡單的Person類來演示：

import java.io.Serializable;

public class Person implements Serializable {
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 + "}";
}
}

在這個例子中，Person實現了Serializable。Serializable接口沒有任何方法——它只是一個標記接口，告訴Java這個類可以序列化。

序列化一個物件

現在我們有了Person類，讓我們序列化一個物件：

import java.io.*;

public class SerializationDemo {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Alice", 30);

try (FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("person.ser");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut)) {
out.writeObject(person);
System.out.println("Person物件序列化並保存到person.ser");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

讓我們來解析一下：

我們創建了一個Person物件。
我們使用FileOutputStream來寫入名為"person.ser"的文件。
我們將FileOutputStream封裝在ObjectOutputStream中，該封裝負責實際的序列化。
我們調用writeObject()來序列化我們的Person物件。
我們使用try-with-resources語句來確保我們的流被正確關閉。

當你運行這個，它將創建一個名為"person.ser"的文件，其中包含序列化的Person物件。

反序列化一個物件

現在，讓我們反序列化我們的物件：

import java.io.*;

public class DeserializationDemo {
public static void main(String[] args) {
try (FileInputStream fileIn = new FileInputStream("person.ser");
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn)) {
Person person = (Person) in.readObject();
System.out.println("反序列化的Person物件：");
System.out.println(person);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

以下是發生的事情：

我們使用FileInputStream從"person.ser"讀取。
我們將其封裝在ObjectInputStream中進行反序列化。
我們調用readObject()來反序列化物件，並將其強制轉換為Person。
我們打印出反序列化的物件。

當你運行這個，你應該會看到原始的Person物件被打印出來！

關於Java序列化的重要點

SerialVersionUID：為了序列化的版本控制，你可以在你的類中定義一個serialVersionUID：

public class Person implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
// ... 類的其餘部分
}

瞬時字段：如果你有不想序列化的字段（如敏感數據），請將它們標記為transient：

public class Person implements Serializable {
private String name;
private int age;
private transient String password; // 這不會被序列化
// ... 類的其餘部分
}

自定義序列化：你可以通過在你的類中實現writeObject()和readObject()方法來自定義序列化過程。

序列化和反序列化物件的方法

以下是用于序列化和反序列化的主要方法的表格：

方法	描述
`ObjectOutputStream.writeObject(Object obj)`	序列化一個物件
`ObjectInputStream.readObject()`	反序列化一個物件
`Externalizable.writeExternal(ObjectOutput out)`	自定義序列化方法
`Externalizable.readExternal(ObjectInput in)`	自定義反序列化方法

結論

恭喜你！你剛剛走出了Java序列化的第一步。我們已經涵蓋了序列化是什麼，為什麼它有用，以及如何在Java中實現它。請記住，練習成就完美，所以不要害怕對不同的物件和情節進行實驗。

當你繼續你的Java之旅時，你會發現序列化在不同的情境中出現——從儲存遊戲狀態到在網絡上傳輸數據。它是你編程工具箱中的一個強大工具。

繼續編碼，繼續學習，最重要的是，繼續玩得開心！誰知道呢，也許有一天你將會序列化整個虛擬世界。在那之前，快樂編碼！

Credits: Image by storyset