序列化是一种对象持久化的手段。普遍应用在网络传输、RMI等场景中。本文通过分析ArrayList的序列化来介绍Java序列化的相关内容。主要涉及到以下几个问题：

怎么实现Java的序列化

为什么实现了java.io.Serializable接口才能被序列化

transient的作用是什么

怎么自定义序列化策略

自定义的序列化策略是如何被调用的

ArrayList对序列化的实现有什么好处

Java对象的序列化

Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象，但一般情况下，只有当JVM处于运行时，这些对象才可能存在，即，这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期更长。但在现实应用中，就可能要求在JVM停止运行之后能够保存(持久化)指定的对象，并在将来重新读取被保存的对象。Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能。

使用Java对象序列化，在保存对象时，会把其状态保存为一组字节，在未来，再将这些字节组装成对象。必须注意地是，对象序列化保存的是对象的”状态”，即它的成员变量。由此可知，对象序列化不会关注类中的静态变量。

除了在持久化对象时会用到对象序列化之外，当使用RMI(远程方法调用)，或在网络中传递对象时，都会用到对象序列化。Java序列化API为处理对象序列化提供了一个标准机制，该API简单易用。

如何对Java对象进行序列化与反序列化

在Java中，只要一个类实现了java.io.Serializable接口，那么它就可以被序列化。这里先来一段代码：

code 1 创建一个User类，用于序列化及反序列化

package com.hollis;
import java.io.Serializable;
import java.util.Date;/*** Created by hollis on 16/2/2.*/
public class User implements Serializable{private String name;private int age;private Date birthday;private transient String gender;private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public Date getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(Date birthday) {this.birthday = birthday;}public String getGender() {return gender;}public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + ''' +", age=" + age +", gender=" + gender +", birthday=" + birthday +'}';}
}
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code 2 对User进行序列化及反序列化的Demo

package com.hollis;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import java.io.*;
import java.util.Date;/*** Created by hollis on 16/2/2.*/
public class SerializableDemo {public static void main(String[] args) {//Initializes The ObjectUser user = new User();user.setName("hollis");user.setGender("male");user.setAge(23);user.setBirthday(new Date());System.out.println(user);//Write Obj to FileObjectOutputStream oos = null;try {oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("tempFile"));oos.writeObject(user);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {IOUtils.closeQuietly(oos);}//Read Obj from FileFile file = new File("tempFile");ObjectInputStream ois = null;try {ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));User newUser = (User) ois.readObject();System.out.println(newUser);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} finally {IOUtils.closeQuietly(ois);try {FileUtils.forceDelete(file);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}
//output 
//User{name='hollis', age=23, gender=male, birthday=Tue Feb 02 17:37:38 CST 2016}
//User{name='hollis', age=23, gender=null, birthday=Tue Feb 02 17:37:38 CST 2016}
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序列化及反序列化相关知识

1、在Java中，只要一个类实现了java.io.Serializable接口，那么它就可以被序列化。

2、通过ObjectOutputStream和ObjectInputStream对对象进行序列化及反序列化

3、虚拟机是否允许反序列化，不仅取决于类路径和功能代码是否一致，一个非常重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致（就是 private static final long serialVersionUID）

4、序列化并不保存静态变量。

5、要想将父类对象也序列化，就需要让父类也实现Serializable 接口。

6、Transient 关键字的作用是控制变量的序列化，在变量声明前加上该关键字，可以阻止该变量被序列化到文件中，在被反序列化后，transient 变量的值被设为初始值，如 int 型的是 0，对象型的是 null。

7、服务器端给客户端发送序列化对象数据，对象中有一些数据是敏感的，比如密码字符串等，希望对该密码字段在序列化时，进行加密，而客户端如果拥有解密的密钥，只有在客户端进行反序列化时，才可以对密码进行读取，这样可以一定程度保证序列化对象的数据安全。

ArrayList的序列化

在介绍ArrayList序列化之前，先来考虑一个问题：

如何自定义的序列化和反序列化策略

带着这个问题，我们来看java.util.ArrayList的源码

code 3

public class ArrayList extends AbstractListimplements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class accessprivate int size;
}
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笔者省略了其他成员变量，从上面的代码中可以知道ArrayList实现了java.io.Serializable接口，那么我们就可以对它进行序列化及反序列化。因为elementData是transient的，所以我们认为这个成员变量不会被序列化而保留下来。我们写一个Demo，验证一下我们的想法：

code 4

public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {List stringList = new ArrayList();stringList.add("hello");stringList.add("world");stringList.add("hollis");stringList.add("chuang");System.out.println("init StringList" + stringList);ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("stringlist"));objectOutputStream.writeObject(stringList);IOUtils.close(objectOutputStream);File file = new File("stringlist");ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));List newStringList = (List)objectInputStream.readObject();IOUtils.close(objectInputStream);if(file.exists()){file.delete();}System.out.println("new StringList" + newStringList);}
//init StringList[hello, world, hollis, chuang]
//new StringList[hello, world, hollis, chuang]
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了解ArrayList的人都知道，ArrayList底层是通过数组实现的。那么数组elementData其实就是用来保存列表中的元素的。通过该属性的声明方式我们知道，他是无法通过序列化持久化下来的。那么为什么code 4的结果却通过序列化和反序列化把List中的元素保留下来了呢？

writeObject和readObject方法

在ArrayList中定义了来个方法： writeObject和readObject。

这里先给出结论:

在序列化过程中，如果被序列化的类中定义了writeObject 和 readObject 方法，虚拟机会试图调用对象类里的 writeObject 和 readObject 方法，进行用户自定义的序列化和反序列化。

如果没有这样的方法，则默认调用是 ObjectOutputStream 的 defaultWriteObject 方法以及 ObjectInputStream 的 defaultReadObject 方法。

用户自定义的 writeObject 和 readObject 方法可以允许用户控制序列化的过程，比如可以在序列化的过程中动态改变序列化的数值。

来看一下这两个方法的具体实现：

code 5

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;// Read in size, and any hidden stuffs.defaultReadObject();// Read in capacitys.readInt(); // ignoredif (size > 0) {// be like clone(), allocate array based upon size not capacityensureCapacityInternal(size);Object[] a = elementData;// Read in all elements in the proper order.for (int i=0; i

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)throws java.io.IOException{// Write out element count, and any hidden stuffint expectedModCount = modCount;s.defaultWriteObject();// Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()s.writeInt(size);// Write out all elements in the proper order.for (int i=0; i

void invokeWriteObject(Object obj, ObjectOutputStream out)throws IOException, UnsupportedOperationException{if (writeObjectMethod != null) {try {writeObjectMethod.invoke(obj, new Object[]{ out });} catch (InvocationTargetException ex) {Throwable th = ex.getTargetException();if (th instanceof IOException) {throw (IOException) th;} else {throwMiscException(th);}} catch (IllegalAccessException ex) {// should not occur, as access checks have been suppressedthrow new InternalError(ex);}} else {throw new UnsupportedOperationException();}}
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public interface Serializable {
}
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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);} 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());}}
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