序列化

序列化是将数据对象转换为可传输格式的过程。是一种数据持久化的手段，一般广泛应用于网络传输、RPC、RMI等场景中。

常见的序列化框架：

java	jdk自带，使用方便，可序列化所有类，速度慢，占空间
protobuf	速度快，但需要先进行静态编译
kryo	速度快，序列化后体积小；跨语言支持较复杂

在java的序列化机制中，需要进行序列化的对象需要实现Serializable接口，这个接口没有方法或者字段，单纯是为了表示可序列化语义。自定义的类通过实现Serializable接口，进而在IO过程中实现序列化和反序列化。

在序列化过程中，会对将要序列化/方序列化的类进行检查，要求操作对象必须是字符串、枚举类、数组类型或者是实现了Serializable的类。

创建一个继承于Serializable接口的类，然后通过流处理将这个类写入到1.txt中，注意，这里写入之后，如果直接打开文件，会发现这是个乱码文件，这是因为序列化写入的是二进制文件。

public class Friend implements Serializable{

    private String name;


    public static void main(String[] args) {
        Friend friend = new Friend();
        friend.setName("tom");

        ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
        try{
            objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("1.txt"));
            objectOutputStream.writeObject(friend);
        }catch (Exception e){

        }
    }
    private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
        // 自定义序列化逻辑
        System.out.println("1");
    }
}

这里的序列化调用链：objectOutputStream.writeObject() →writeObject0(obj, false); → writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);(区分是Serializable还是Externalizable)→如果没有实现自定义的序列化策略则调用defaultWriteFields(obj, slotDesc);，如果实现了自定义序列化策略，则通过反射调用到自定义序列化策略slotDesc.invokeWriteObject(obj, this);。

但是需要注意，就算是自定义了序列化接口writeObject()，且不进行写入动作，最终的输出文件依然不会是空文件，为了反序列化，包含了一些格式信息，不单纯只有数据，比如有字段类型等信息。

Externalizable的作用是什么？

它相比于Serializable更为灵活，比如一个类有一个父类，在序列化时，如果也想序列化父类中的属性，则这个父类也需要实现Serializable接口；另一种做法是是子类实现Externalizable接口，但是实现该接口需要重写writeExternal()和readExternal()方法，这种情况下就可以指定需要序列化的属性。

public class Friend2 implements Externalizable {

    private String name;

    private int age;

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeUTF(name);
        out.writeInt(age);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        name = in.readUTF();
        age = in.readInt();
    }
}

serialVersionUID的作用？

一般一个类在继承Serializable接口后，都会定义一个字段private static final long serialVersionUID = 1L;，那么它的作用是什么？

它主要是用来校验是否允许进行反序列化的，当将某个类进行序列化后，比如是存储到文件中，会将这个值也序列化到文件中，当进行反序列化时，将这个serialVerionUID进行比对，如果不一致，则抛出InvalidCastException异常。

如果类发生了改变（比如新增字段、删除字段、改变字段类型等），这时如果进行反序列化，可能出现不匹配的情况，如果没有显示声明这个字段值，java会生成一个默认的serialVersionUID，这个值是基于类的结构生成的，当类的结构发生变化的时候，再次序列化时这个值也会发生变化，就会导致使用变更之前的数据进行反序列化会抛出异常。但是我们在使用时，通常为了确保即使类发生了变化，也要序列化成功，会显示的声明这个值。

数组的序列化

在序列化的过程中，如果被序列化对象自定义实现了writeObject()和readObject()方法，则会尝试使用自定义的方法进行序列化和方序列化。

在ArrayList中，它的存储是transient Object[] elementData，但是这个对象数组又被声明为transient，所以在默认的序列化策略中，并不会对它进行序列化，这是因为ArrayList是动态数组，每次在放满之后会进行动态的扩容，那么就会出现一个数组中有多个null元素，为了保证null元素不被序列化，所以将数组设置为transient后，通过自定义序列化策略进行序列化。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)throws java.io.IOException{
    // 写入固定格式
    int expectedModCount = modCount;
    s.defaultWriteObject();

    // 写入容器大小
    s.writeInt(size);

    // 写入元素值，只循环size次
    for (int i=0; i<size; i++) {
        s.writeObject(elementData[i]);
    }

    if (modCount != expectedModCount) {
        throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
    elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;

    // Read in size, and any hidden stuff
    s.defaultReadObject();

    // Read in capacity
    s.readInt(); // ignored

    if (size > 0) {
        // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
        int capacity = calculateCapacity(elementData, size);
        SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity);
        ensureCapacityInternal(size);

        Object[] a = elementData;
        // 也只读出size值的元素
        for (int i=0; i<size; i++) {
            a[i] = s.readObject();
        }
    }
}

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