在上一篇文章“用示例介紹的有關(guān)Java序列化的一切”中 ，我解釋了如何使用以下方法序列化/反序列化一個(gè)對(duì)象
Serializable接口，還說明了如何使用writeObject和readObject方法自定義序列化過程。

Java序列化過程的缺點(diǎn)

但是，這些定制還不夠，因?yàn)镴VM可以完全控制序列化過程，而這些定制邏輯只是默認(rèn)序列化過程的補(bǔ)充。 我們?nèi)匀槐仨毻ㄟ^從writeObject和ObjectInputStream.defaultReadObject()調(diào)用ObjectOutputStream.defaultWriteObject()和ObjectInputStream.defaultReadObject()來使用默認(rèn)的序列化邏輯。
readObject方法。 如果不調(diào)用這些默認(rèn)方法，我們的對(duì)象將不會(huì)被序列化/反序列化。

默認(rèn)的序列化過程是完全遞歸的。 因此，每當(dāng)我們嘗試序列化一個(gè)對(duì)象時(shí)，序列化過程都會(huì)嘗試使用我們的類（ static和static除外）對(duì)所有字段（原始和引用）進(jìn)行序列化。
transient場(chǎng)）。 這使得序列化過程非常緩慢。

現(xiàn)在，我們假設(shè)我們有一個(gè)對(duì)象，其中包含很多字段，由于某些原因，我們不想序列化這些字段（這些字段將始終分配有默認(rèn)值）。 在默認(rèn)的序列化過程中，我們將不得不使所有這些字段都是瞬態(tài)的，但是它仍然不會(huì)高效，因?yàn)閷⑦M(jìn)行大量檢查以查看這些字段是否為瞬態(tài)的。

因此，如我們所見，使用默認(rèn)序列化過程有很多弊端，例如：

序列化的定制是不夠的，因?yàn)镴VM可以完全控制序列化過程，而我們的定制邏輯只是默認(rèn)序列化過程的補(bǔ)充。

默認(rèn)序列化過程是完全遞歸且緩慢的。

為了不對(duì)字段進(jìn)行序列化，我們必須聲明它為瞬態(tài)，而很多瞬態(tài)字段將再次使過程變慢。

我們無法控制如何對(duì)字段進(jìn)行序列化和反序列化。

默認(rèn)序列化過程在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，因此它無法調(diào)用構(gòu)造函數(shù)提供的初始化邏輯。

什么是外部化和外部化接口

正如我們?cè)谏厦婵吹降?#xff0c;默認(rèn)的Java序列化效率不高。 我們可以通過使用Externalizable接口而不是
Serializable接口。

我們可以通過實(shí)現(xiàn)
可外部化的接口并覆蓋它的方法writeExternal()和
readExternal() 。 但是使用這種方法，我們將無法從JVM獲得任何類型的默認(rèn)序列化邏輯，而是由我們來提供完整的序列化和反序列化邏輯。

因此，非常仔細(xì)地對(duì)測(cè)試這些方法進(jìn)行編碼非常有必要，因?yàn)檫@可能會(huì)破壞序列化過程。 但是，如果正確實(shí)現(xiàn)，與默認(rèn)序列化過程相比，外部化過程非常快。

我們將以下面的Employee類對(duì)象為例進(jìn)行說明：

// Using Externalizable, complete serialization/deserialization logic becomes our responsibility, // We need to tell what to serialize using writeExternal() method and what to deserialize using readExternal(), // We can even serialize/deserialize static and transient variables, // With implementation of writeExternal() and readExternal(), methods writeObject() and readObject() becomes redundant and they do not get called. Employee class implements Externalizable { // This serialVersionUID field is necessary for Serializable as well as Externalizable to provide version control, // Compiler will provide this field if we do not provide it which might change if we modify class structure of our class, and we will get InvalidClassException, // If we provide a value to this field and do not change it, serialization-deserialization will not fail if we change our class structure. private static final long serialVersionUID = 2L; private String firstName; private transient String lastName; // Using Externalizable, we can even serialize/deserialize transient variables, so declaring fields transient becomes unnecessary. private int age; private static String department; // Using Externalizable, we can even serialize/deserialize static variables according to our need. // Mandatory to have to make our class Externalizable // When an Externalizable object is reconstructed, the object is created using public no-arg constructor before the readExternal method is called. // If a public no-arg constructor is not present then a InvalidClassException is thrown at runtime. public Employee() { } // All-arg constructor to create objects manually public Employee(String firstName, String lastName, int age, String department) { this .firstName = firstName; this .lastName = lastName; this .age = age; Employee.department = department; validateAge(); } private void validateAge() { System.out.println( "Validating age." ); if (age < 18 || age > 70 ) { throw new IllegalArgumentException( "Not a valid age to create an employee" ); } } @Override // We need to tell what to serialize in writeExternal() method public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { System.out.println( "Custom externalizable serialization logic invoked." ); out.writeUTF(firstName); out.writeUTF(lastName); out.writeInt(age); out.writeUTF(department); } @Override // We need to tell what to deserialize in readExternal() method // The readExternal method must read the values in the same sequence and with the same types as were written by writeExternal public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException { System.out.println( "Custom externalizable serialization logic invoked." ); firstName = in.readUTF(); lastName = in.readUTF(); age = in.readInt(); department = in.readUTF(); validateAge(); } @Override public String toString() { return String.format( "Employee {firstName='%s', lastName='%s', age='%s', department='%s'}" , firstName, lastName, age, department); } // Custom serialization logic, It will be called only if we have implemented Serializable instead of Externalizable. private void writeObject(ObjectOutputStream oos) throws IOException { System.out.println( "Custom serialization logic invoked." ); } // Custom deserialization logic, It will be called only if we have implemented Serializable instead of Externalizable. private void readObject(ObjectInputStream ois) throws IOException, ClassNotFoundException { System.out.println( "Custom deserialization logic invoked." ); } }

序列化如何與可外部化接口一起工作

如上面在示例Employee類中所見，我們可以通過實(shí)現(xiàn)Externalizable接口并覆蓋其方法writeExternal()和readExternal()來編寫自己的序列化邏輯。

通過調(diào)用DataOutput方法的原始值或調(diào)用ObjectOutput對(duì)象的writeObject方法的對(duì)象，字符串和數(shù)組，該對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)writeExternal方法來保存其內(nèi)容。

通過調(diào)用原始類型的DataInput方法和對(duì)象，字符串和數(shù)組的readObject方法，該對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)readExternal方法以恢復(fù)其內(nèi)容。 readExternal方法必須按與writeExternal相同的順序和相同的類型讀取值。

// We need to tell what fields to serialize in writeExternal() method public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { System.out.println( "Custom externalizable serialization logic invoked." ); out.writeUTF(firstName); out.writeUTF(lastName); out.writeInt(age); out.writeUTF(department); } // We need to tell what fields to deserialize in readExternal() method // The readExternal method must read the values in the same sequence and with the same types as were written by writeExternal public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException { System.out.println( "Custom externalizable serialization logic invoked." ); firstName = in.readUTF(); lastName = in.readUTF(); age = in.readInt(); department = in.readUTF(); validateAge(); }

要將對(duì)象序列化和反序列化為文件，我們需要遵循與Serializable示例相同的過程，這意味著調(diào)用
如以下代碼所示，完成ObjectOutputStream.writeObject()和ObjectInputStream.readObject() ：

public class ExternalizableExample { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { Employee empObj = new Employee( "Shanti" , "Sharma" , 25 , "IT" ); System.out.println( "Object before serialization => " + empObj.toString()); // Serialization serialize(empObj); // Deserialization Employee deserializedEmpObj = deserialize(); System.out.println( "Object after deserialization => " + deserializedEmpObj.toString()); } // Serialization code static void serialize(Employee empObj) throws IOException { try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream( "data.obj" ); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) { oos.writeObject(empObj); } } // Deserialization code static Employee deserialize() throws IOException, ClassNotFoundException { try (FileInputStream fis = new FileInputStream( "data.obj" ); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) { return (Employee) ois.readObject(); } } }

Externalizable接口是Serializable的子接口，即
Externalizable extends Serializable 。 因此，如果我們實(shí)現(xiàn)Externalizable接口并覆蓋其writeExternal()和
然后，將使用readExternal()方法優(yōu)先于這些方法，而不是由JVM提供的默認(rèn)序列化機(jī)制。 這些方法取代了writeObject和readObject方法的定制實(shí)現(xiàn)，因此，如果我們還提供writeObject()和readObject() ，則將忽略它們。

在序列化過程中，將針對(duì)要序列化的每個(gè)對(duì)象的Externalizable接口進(jìn)行測(cè)試。 如果對(duì)象支持Externalizable，則調(diào)用writeExternal方法。 如果對(duì)象不支持Externalizable并且實(shí)現(xiàn)了Serializable，則使用ObjectOutputStream保存該對(duì)象。

重建Externalizable對(duì)象時(shí)，將使用公共no-arg構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，然后調(diào)用readExternal方法。 可序列化的對(duì)象通過從ObjectInputStream讀取來恢復(fù)。

重建Externizable對(duì)象時(shí)，在調(diào)用readExternal方法之前，使用公共的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對(duì)象。 如果不存在公共的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，則在運(yùn)行時(shí)引發(fā)InvalidClassException。

使用Externalizable，我們甚至可以序列化/反序列化瞬態(tài)變量，因此無需聲明字段瞬態(tài)。

使用Externalizable，我們甚至可以根據(jù)需要對(duì)靜態(tài)變量進(jìn)行序列化/反序列化。

Externalizable實(shí)例可以通過Serializable接口中記錄的writeReplace和readResolve方法指定替換對(duì)象。

Java 序列化還可以用于深度克隆對(duì)象 。 Java克隆是Java社區(qū)中最有爭(zhēng)議的話題，它的確有其缺點(diǎn)，但是在對(duì)象完全滿足Java克隆的強(qiáng)制條件之前，它仍然是創(chuàng)建對(duì)象副本的最流行和最簡(jiǎn)單的方法。 我在3篇文章的Java克隆系列中詳細(xì)介紹了克隆 ，其中包括Java克隆和克隆類型（淺和深）等文章， 并帶有示例 ， Java克隆–復(fù)制構(gòu)造器與克隆 ， Java克隆–甚至復(fù)制構(gòu)造器都不是如果您想了解更多有關(guān)克隆的知識(shí)，請(qǐng)充分閱讀它們。

可外部化與可序列化之間的差異

讓我們列出Java中Externalizable和Serializable接口之間的主要區(qū)別。

您可以在此找到本文的完整源代碼。
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翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2019/08/customize-serialization-java-using-externalizable-interface.html

總結(jié)

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