每日一道面试题：Java中序列化与反序列化

写在开头

哈喽大家好，在高铁上码字的感觉是真不爽啊，小桌板又拥挤，旁边的小朋友也比较的吵闹，影响思绪，但这丝毫不影响咱学习的劲头！哈哈哈，在这喧哗的车厢中，思考着这样的一个问题，Java中的对象是如何在各个方法，或者网络中流转的呢？
通过这个问题便引出了我们今天的主人公：序列化与反序列化！

序列化：所谓的序列化就是将Java对象或数据结构转为字节序列的过程，以便于存储到数据库、内存、文件系统或者网络传输。
反序列化：而反序列化就是序列化的逆向操作将字节流转为Java对象的过程。

序列化的基本实现（JDK）

这样一看序列化是不是非常有用？毋容置疑，这是一个无形中都会用到的知识点！那么想要在Java中实现序列化该如何做呢？继续往下看。
其实只要做到2点，就可以实现基本的序列化功能：序列流（ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream）、实现了 Serializable 接口(一个标识型接口，没有具体的方法，仅是一种通知，告诉JVM这个对象需要序列化)

【示例代码】

/**
 * 测试序列化，反序列化
 * @author ConstXiong
 * @date 2019-06-17 09:31:22
 */
public class TestSerializable implements Serializable {
 
    private static final long serialVersionUID = 5887391604554532906L;
    
    private int id;
    
    private String name;
 
    public TestSerializable(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "TestSerializable [id=" + id + ", name=" + name + "]";
    }
 
    @SuppressWarnings("resource")
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //序列化
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("TestSerializable.obj"));
        oos.writeObject("测试序列化");
        oos.writeObject(618);
        TestSerializable test = new TestSerializable(1, "JavaBuild");
        oos.writeObject(test);
        
        //反序列化
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("TestSerializable.obj"));
        System.out.println((String)ois.readObject());
        System.out.println((Integer)ois.readObject());
        System.out.println((TestSerializable)ois.readObject());
    }
}

输出：

测试序列化
618
TestSerializable [id=1, name=JavaBuild]

这种实现方式是JDK自带的，方便好用，易于实现，代码逻辑不复杂，但它有着诸多的致命缺陷，导致很多大厂不会使用这种方式。

1、不支持跨语言调用 : 如果调用的是其他语言开发的服务的时候就不支持了。
2、性能差：相比于其他序列化框架性能更低，主要原因是序列化之后的字节数组体积较大，导致传输成本加大。
3、存在安全问题：序列化和反序列化本身并不存在问题。但当输入的反序列化的数据可被用户控制，那么攻击者即可通过构造恶意输入，让反序列化产生非预期的对象，在此过程中执行构造的任意代码。

序列化的其他实现方式（Kryo）

除了JDK自带的实现方式，国内外的大厂们推出过不好的开源且好用的序列化协议，比如Hessian、Kryo、Protobuf、ProtoStuff。

Hessian
一个轻量级的，自定义描述的二进制 RPC 协议。Hessian 是一个比较老的序列化实现了，并且同样也是跨语言的。Dubbo2.x 默认启用的序列化方式是 Hessian2 ,但是，Dubbo 对 Hessian2 进行了修改，不过大体结构差别不大。

Protobuf
自于 Google，性能优秀，支持多种语言，同时还是跨平台的。就是在使用中过于繁琐，因为你需要自己定义 IDL 文件和生成对应的序列化代码。这样虽然不灵活，但是，另一方面导致 protobuf 没有序列化漏洞的风险。不过后续谷歌推出了升级版，进行了很多缺陷的优化，诞生了ProtoStuff。

Kryo

目前使用最广泛，好评诸多的就是具有高性能、高效率和易于使用和扩展等特点的Kryo， 目前像Twitter、Groupon、Yahoo 以及多个著名开源项目（如 Hive、Storm）中都在使用这款序列化工具。
【示例代码】
1、引入相应的pom依赖库

<!-- 引入 Kryo 序列化工具 -->
<dependency>
     <groupId>com.esotericsoftware</groupId>
     <artifactId>kryo</artifactId>
     <version>5.4.0</version>
</dependency>

2、通过调用方法，通过二进制实现序列化与反序列化

public class KryoDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        Kryo kryo = new Kryo();
        kryo.register(KryoParam.class);

        KryoParam object = new KryoParam("JavaBuild", 123);

        Output output = new Output(new FileOutputStream("logs/kryo.bin"));
        kryo.writeObject(output, object);
        output.close();

        Input input = new Input(new FileInputStream("logs/kryo.bin"));
        KryoParam object2 = kryo.readObject(input, KryoParam.class);
        System.out.println(object2);
        input.close();
    }
}

class KryoParam {
    private String name;
    private int age;

    public KryoParam() {
    }

    public KryoParam(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }

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

序列化的细节知识点！

1、一般实现序列化接口后，还会有个serialVersionUID，它有什么作用？

答：SerialVersionUid 是为了序列化对象版本控制，告诉 JVM 各版本反序列化时是否兼容
如果在新版本中这个值修改了，新版本就不兼容旧版本，反序列化时会抛出InvalidClassException异常
仅增加了一个属性，希望向下兼容，老版本的数据都保留，就不用修改 删除了一个属性，或更改了类的继承关系，就不能不兼容旧数据，这时应该手动更新
SerialVersionUid

2、如果有些字段不想进行序列化怎么办？

答：对于不想进行序列化的变量，可以使用 transient 关键字修饰。transient
关键字的作用是：阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化；当对象被反序列化时，被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。