使用java.io库序列化Java对象-编程知识

在我们使用诸如Redis这类缓存系统时，我们往往会存在如下需求：将Java对象保存到Redis缓存中，然后在其他机器上还原回来。

Json方案

我们可以引入Json库等方式，将Java对象序列化为Json字符串来实现这个目的，但是这样的方案还是过于复杂。因为对于二进制类型数据，我们需要通过Base64之类的字符转换方式将其变成Json可以存储的字符串类型。反序列化时，又要Base64反解。这过程非常繁琐而且严重影响整体的效率。
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二进制方案

实际我们可以使用java.io库中相关类，直接将Java对象转换为二进制；还可以直接通过加载二进制数据重新构建该对象。并且这个操作支持数组、List、Set、Map等非基础类型。
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直接上代码

核心代码

package org.serialize.serializer;import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;public class MemorySerialize {public static <T> byte[] serialize(T obj) throws Exception {ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos)) {oos.writeObject(obj);return bos.toByteArray();}}public static <T> T deserialize(byte[] data) throws Exception {ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(data);try( ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis)) {@SuppressWarnings("unchecked")T obj = (T) ois.readObject();  return obj;}}
}

测试代码

数据类

下面的数据类包含了8种Java基础类型。
为了书写方便，我们使用了Data注解来帮我们生成诸如set/get类操作。
数据类需要继承于java.io.Serializable接口，否则生成操作会报错。

package org.serialize.pojo;import lombok.Data;@Data
public class BaseTypes implements java.io.Serializable{private byte byteValue;private short shortValue;private int intValue;private long longValue;private float floatValue;private double doubleValue;private char charValue;private boolean booleanValue;
}

Pom.xml

因为引入了lombok，并且需要写单元测试，所以在pom.xml中新增如下依赖。

        <dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>RELEASE</version><scope>provided</scope></dependency><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>RELEASE</version><scope>test</scope></dependency>

测试代码

基础类型

    @Testpublic void testSerializeBaseTypes() {BaseTypes baseTypes = new BaseTypes();baseTypes.setByteValue((byte) 1);baseTypes.setShortValue((short) 2);baseTypes.setIntValue(3);baseTypes.setLongValue(4L);baseTypes.setFloatValue(5.0f);baseTypes.setDoubleValue(6.0);baseTypes.setCharValue('7');baseTypes.setBooleanValue(true);try {byte[] data = MemorySerialize.serialize(baseTypes);BaseTypes baseTypesDeserialized = MemorySerialize.deserialize(data);assertEquals(baseTypes, baseTypesDeserialized);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();fail();}}

数组

@Testpublic void testSerializeBaseTypesArray() {BaseTypes[] baseTypesArray = new BaseTypes[3];for (int i = 0; i < baseTypesArray.length; i++) {BaseTypes baseTypes = new BaseTypes();baseTypes.setByteValue((byte) (i + 1));baseTypes.setShortValue((short) (i + 2));baseTypes.setIntValue(i + 3);baseTypes.setLongValue(i + 4L);baseTypes.setFloatValue(i + 5.0f);baseTypes.setDoubleValue(i + 6.0);baseTypes.setCharValue((char) (i + 7));baseTypes.setBooleanValue(i % 2 == 0);baseTypesArray[i] = baseTypes;}try {byte[] data = MemorySerialize.serialize(baseTypesArray);BaseTypes[] baseTypesArrayDeserialized = MemorySerialize.deserialize(data);assertArrayEquals(baseTypesArray, baseTypesArrayDeserialized);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();fail();}}

List

    @Testpublic void testSerializeBaseTypesWithArrayList() {List<BaseTypes> baseTypesArrayList = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 3; i++) {BaseTypes baseTypes = new BaseTypes();baseTypes.setByteValue((byte) (i + 1));baseTypes.setShortValue((short) (i + 2));baseTypes.setIntValue(i + 3);baseTypes.setLongValue(i + 4L);baseTypes.setFloatValue(i + 5.0f);baseTypes.setDoubleValue(i + 6.0);baseTypes.setCharValue((char) (i + 7));baseTypes.setBooleanValue(i % 2 == 0);baseTypesArrayList.add(baseTypes);}try {byte[] data = MemorySerialize.serialize(baseTypesArrayList);List<BaseTypes> baseTypesArrayListDeserialized = MemorySerialize.deserialize(data);assertEquals(baseTypesArrayList, baseTypesArrayListDeserialized);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();fail();}}

Set

    @Testpublic void testSerializeBaseTypesWithSet() {Set<BaseTypes> baseTypesSet = new HashSet<>();for (int i = 0; i < 3; i++) {BaseTypes baseTypes = new BaseTypes();baseTypes.setByteValue((byte) (i + 1));baseTypes.setShortValue((short) (i + 2));baseTypes.setIntValue(i + 3);baseTypes.setLongValue(i + 4L);baseTypes.setFloatValue(i + 5.0f);baseTypes.setDoubleValue(i + 6.0);baseTypes.setCharValue((char) (i + 7));baseTypes.setBooleanValue(i % 2 == 0);baseTypesSet.add(baseTypes);}try {byte[] data = MemorySerialize.serialize(baseTypesSet);Set<BaseTypes> baseTypesSetDeserialized = MemorySerialize.deserialize(data);assertEquals(baseTypesSet, baseTypesSetDeserialized);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();fail();}}

Map

    @Testpublic void testSerializeBaseTypesWithMap() {Map<String, BaseTypes> baseTypesMap = new HashMap<>();for (int i = 0; i < 3; i++) {BaseTypes baseTypes = new BaseTypes();baseTypes.setByteValue((byte) (i + 1));baseTypes.setShortValue((short) (i + 2));baseTypes.setIntValue(i + 3);baseTypes.setLongValue(i + 4L);baseTypes.setFloatValue(i + 5.0f);baseTypes.setDoubleValue(i + 6.0);baseTypes.setCharValue((char) (i + 7));baseTypes.setBooleanValue(i % 2 == 0);baseTypesMap.put(String.valueOf(i), baseTypes);}try {byte[] data = MemorySerialize.serialize(baseTypesMap);Map<String, BaseTypes> baseTypesMapDeserialized = MemorySerialize.deserialize(data);assertEquals(baseTypesMap, baseTypesMapDeserialized);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();fail();}}

文件方案

将Java对象直接保存到文件中，以及直接从文件中加载内容并转换为Java对象，可以使用java.io库中FileInputStream、FileOutputStream来实现。
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核心代码

package org.serialize.serializer;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;public class FileSerialize {public static <T> void serialize(T obj, String fileName) throws Exception {try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileName)) {try(ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {oos.writeObject(obj);oos.flush();}}}public static <T> T deserialize(String fileName) throws Exception {try (FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName)) {try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {@SuppressWarnings("unchecked")T obj = (T) ois.readObject();return obj;}}}}