存取程序狀態(tài)的幾種方法--Java I/O應(yīng)用雜談
jungleford如是說
? 已經(jīng)有一個多月沒有搭理blog了，原因很多，譬如實驗室的項目正在收工，巨忙；譬如找工作及其相關(guān)的事情；而且二月份大部分時間是陪老爹老媽，家里撥號的速度可想而知……但主要還是沒有找到一個合適的topic，或者說這段時間懶了（臨畢業(yè)前期綜合癥），凈在看《漢武大帝》和歷史方面的書，還有其它亂七八糟的閑書，就是沒有認真地玩Java，哈哈！現(xiàn)在工作差不多落實了，好在不算太爛，小資青年jungleford的生活又開始步入正軌了！以上是新年里的一些廢話。
? 今天稍微聊一點關(guān)于“程序狀態(tài)保存”方面的問題，我們很容易就會想到“序列化”（Serialization，有的書上又翻譯為“順序化”或者“串行化”，但“串行”一詞總是讓我聯(lián)想到通信和硬件接口，所以我更習(xí)慣于“序列化”的叫法，何況這種叫法是有來頭的，后面我會談到這個名稱的由來），當(dāng)然，序列化是一種方便有效的數(shù)據(jù)存取方式，但它還有更加廣泛的應(yīng)用。廣義上講，就是討論一下I/O的一些應(yīng)用。
文件I/O：文件流→序列化
★文件流
? 文件操作是最簡單最直接也是最容易想到的一種方式，我們說的文件操作不僅僅是通過FileInputStream/FileOutputStream這么“裸”的方式直接把數(shù)據(jù)寫入到本地文件（像我以前寫的一個掃雷的小游戲JavaMine就是這樣保存一局的狀態(tài)的），這樣就比較“底層”了。
主要類與方法和描述
FileInputStream.read() //從本地文件讀取二進制格式的數(shù)據(jù)
FileReader.read() //從本地文件讀取字符（文本）數(shù)據(jù)
FileOutputStream.write() //保存二進制數(shù)據(jù)到本地文件
FileWriter.write() //保存字符數(shù)據(jù)到本地文件
★XML
? 和上面的單純的I/O方式相比，XML就顯得“高檔”得多，以至于成為一種數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準。以DOM方式為例，它關(guān)心的是首先在內(nèi)存中構(gòu)造文檔樹，數(shù)據(jù)保存在某個結(jié)點上（可以是葉子結(jié)點，也可以是標(biāo)簽結(jié)點的屬性），構(gòu)造好了以后一次性的寫入到外部文件，但我們只需要知道文件的位置，并不知道I/O是怎么操作的，XML操作方式可能多數(shù)人也實踐過，所以這里也只列出相關(guān)的方法，供初學(xué)者預(yù)先了解一下。主要的包是javax.xml.parsers，org.w3c.dom，javax.xml.transform。
主要類與方法和描述
DocumentBuilderFactory.newDocumentBuilder().parse() //解析一個外部的XML文件，得到一個Document對象的DOM樹
DocumentBuilderFactory.newInstance().newDocumentBuilder().newDocument() //初始化一棵DOM樹
Document.getDocumentElement().appendChild() //為一個標(biāo)簽結(jié)點添加一個子結(jié)點
Document.createTextNode() //生成一個字符串結(jié)點
Node.getChildNodes() //取得某個結(jié)點的所有下一層子結(jié)點
Node.removeChild() //刪除某個結(jié)點的子結(jié)點
Document.getElementsByTagName() 查找所有指定名稱的標(biāo)簽結(jié)點
Document.getElementById() //查找指定名稱的一個標(biāo)簽結(jié)點，如果有多個符合，則返回某一個，通常是第一個
Element.getAttribute() //取得一個標(biāo)簽的某個屬性的的值
Element.setAttribute() //設(shè)置一個標(biāo)簽的某個屬性的的值
Element.removeAttribute() //刪除一個標(biāo)簽的某個屬性
TransformerFactory.newInstance().newTransformer().transform() //將一棵DOM樹寫入到外部XML文件
★序列化
? 使用基本的文件讀寫方式存取數(shù)據(jù)，如果我們僅僅保存相同類型的數(shù)據(jù)，則可以用同一種格式保存，譬如在我的JavaMine中保存一個盤局時，需要保存每一個方格的坐標(biāo)、是否有地雷，是否被翻開等，這些信息組合成一個“復(fù)合類型”；相反，如果有多種不同類型的數(shù)據(jù)，那我們要么把它分解成若干部分，以相同類型（譬如String）保存，要么我們需要在程序中添加解析不同類型數(shù)據(jù)格式的邏輯，這就很不方便。于是我們期望用一種比較“高”的層次上處理數(shù)據(jù)，程序員應(yīng)該花盡可能少的時間和代碼對數(shù)據(jù)進行解析，事實上，序列化操作為我們提供了這樣一條途徑。
? 序列化（Serialization）大家可能都有所接觸，它可以把對象以某種特定的編碼格式寫入或從外部字節(jié)流（即ObjectInputStream/ObjectOutputStream）中讀取。序列化一個對象非常之簡單，僅僅實現(xiàn)一下Serializable接口即可，甚至都不用為它專門添加任何方法：
public class MySerial implements java.io.Serializable
{
//...
}
但有一個條件：即你要序列化的類當(dāng)中，它的每個屬性都必須是是“可序列化”的。這句話說起來有點拗口，其實所有基本類型（就是int，char，boolean之類的）都是“可序列化”的，而你可以看看JDK文檔，會發(fā)現(xiàn)很多類其實已經(jīng)實現(xiàn)了Serializable（即已經(jīng)是“可序列化”的了），于是這些類的對象以及基本數(shù)據(jù)類型都可以直接作為你需要序列化的那個類的內(nèi)部屬性。如果碰到了不是“可序列化”的屬性怎么辦？對不起，那這個屬性的類還需要事先實現(xiàn)Serializable接口，如此遞歸，直到所有屬性都是“可序列化”的。
主要類與方法和描述
ObjectOutputStream.writeObject() //將一個對象序列化到外部字節(jié)流
ObjectInputStream.readObject() //從外部字節(jié)流讀取并重新構(gòu)造對象
? 從實際應(yīng)用上看來，“Serializable”這個接口并沒有定義任何方法，仿佛它只是一個標(biāo)記（或者說像是Java的關(guān)鍵字）而已，一旦虛擬機看到這個“標(biāo)記”，就會嘗試調(diào)用自身預(yù)定義的序列化機制，除非你在實現(xiàn)Serializable接口的同時還定義了私有的readObject()或writeObject()方法。這一點很奇怪。不過你要是不愿意讓系統(tǒng)使用缺省的方式進行序列化，那就必須定義上面提到的兩個方法：
public class MySerial implements java.io.Serializable
{
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException
{
? //...
}
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException
{
? //...
}
//...
}
? 譬如你可以在上面的writeObject()里調(diào)用默認的序列化方法ObjectOutputStream.defaultWriteObject();譬如你不愿意將某些敏感的屬性和信息序列化，你也可以調(diào)用ObjectOutputStream.writeObject()方法明確指定需要序列化那些屬性。關(guān)于用戶可定制的序列化方法，我們將在后面提到。
★Bean
? 上面的序列化只是一種基本應(yīng)用，你把一個對象序列化到外部文件以后，用notepad打開那個文件，只能從為數(shù)不多的一些可讀字符中猜到這是有關(guān)這個類的信息文件，這需要你熟悉序列化文件的字節(jié)編碼方式，那將是比較痛苦的（在《Core Java 2》第一卷里提到了相關(guān)編碼方式，有興趣的話可以查看參考資料），某些情況下我們可能需要被序列化的文件具有更好的可讀性。另一方面，作為Java組件的核心概念“JavaBeans”，從JDK 1.4開始，其規(guī)范里也要求支持文本方式的“長期的持久化”（long-term persistence）。
? 打開JDK文檔，java.beans包里的有一個名為“Encoder”的類，這就是一個可以序列化bean的實用類。和它相關(guān)的兩個主要類有XMLEcoder和XMLDecoder，顯然，這是以XML文件的格式保存和讀取bean的工具。他們的用法也很簡單，和上面ObjectOutputStream/ObjectInputStream比較類似。
主要類與方法和描述
XMLEncoder.writeObject() //將一個對象序列化到外部字節(jié)流
XMLDecoder.readObject() //從外部字節(jié)流讀取并重新構(gòu)造對象
? 如果一個bean是如下格式：
public class MyBean
{
int i;
char[] c;
String s;
//...(get和set操作省略)...
}
那么通過XMLEcoder序列化出來的XML文件具有這樣的形式：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<java version="1.4.0" class="java.beans.XMLDecoder">
<object class="MyBean">
? <void property="i">
? ? <int>1</int>
? </void>
? <void property="c">
? ? <array class="char" length="3">
? ? <void index="0">
? ? ? <int>a</int>
? ? </void>
? ? <void index="1">
? ? ? <int>b</int>
? ? </void>
? ? <void index="2">
? ? ? <int>c</int>
? ? </void>
? ? </array>
? </void>
? <void property="s">
? ? <string>fox jump!</string>
? </void>
</object>
</java>
? 像AWT和Swing中很多可視化組件都是bean，當(dāng)然也是可以用這種方式序列化的，下面就是從JDK文檔中摘錄的一個JFrame序列化以后的XML文件：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<java version="1.0" class="java.beans.XMLDecoder">
<object class="javax.swing.JFrame">
? <void property="name">
? ? <string>frame1</string>
? </void>
? <void property="bounds">
? ? <object class="java.awt.Rectangle">
? ? <int>0</int>
? ? <int>0</int>
? ? <int>200</int>
? ? <int>200</int>
? ? </object>
? </void>
? <void property="contentPane">
? ? <void method="add">
? ? <object class="javax.swing.JButton">
? ? ? <void property="label">
? ? ? ? <string>Hello</string>
? ? ? </void>
? ? </object>
? ? </void>
? </void>
? <void property="visible">
? ? <boolean>true</boolean>
? </void>
</object>
</java>
? 因此但你想要保存的數(shù)據(jù)是一些不是太復(fù)雜的類型的話，把它做成bean再序列化也不失為一種方便的選擇。
★Properties
? 在以前我總結(jié)的一篇關(guān)于集合框架的小文章里提到過，Properties是歷史集合類的一個典型的例子，這里主要不是介紹它的集合特性。大家可能都經(jīng)常接觸一些配置文件，如Windows的ini文件，Apache的conf文件，還有Java里的properties文件等，這些文件當(dāng)中的數(shù)據(jù)以“關(guān)鍵字-值”對的方式保存。“環(huán)境變量”這個概念都知道吧，它也是一種“key-value”對，以前也常?？吹桨嫔蠁枴叭绾稳〉孟到y(tǒng)某某信息”之類的問題，其實很多都保存在環(huán)境變量里，只要用一條
System.getProperties().list(System.out);
就能獲得全部環(huán)境變量的列表：
-- listing properties --
java.runtime.name=Java(TM) 2 Runtime Environment, Stand...
sun.boot.library.path=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05\bin
java.vm.version=1.4.2_05-b04
java.vm.vendor=Sun Microsystems Inc.
java.vendor.url=http://java.sun.com/
path.separator=;
java.vm.name=Java HotSpot(TM) Client VM
file.encoding.pkg=sun.io
user.country=CN
sun.os.patch.level=Service Pack 1
java.vm.specification.name=Java Virtual Machine Specification
user.dir=d:\my documents\項目\eclipse\SWTDemo
java.runtime.version=1.4.2_05-b04
java.awt.graphicsenv=sun.awt.Win32GraphicsEnvironment
java.endorsed.dirs=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05\li...
os.arch=x86
java.io.tmpdir=C:\DOCUME~1\cn2lx0q0\LOCALS~1\Temp\
line.separator=
java.vm.specification.vendor=Sun Microsystems Inc.
user.variant=
os.name=Windows XP
sun.java2d.fontpath=
java.library.path=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05\bi...
java.specification.name=Java Platform API Specification
java.class.version=48.0
java.util.prefs.PreferencesFactory=java.util.prefs.WindowsPreferencesFac...
os.version=5.1
user.home=D:\Users\cn2lx0q0
user.timezone=
java.awt.printerjob=sun.awt.windows.WPrinterJob
file.encoding=GBK
java.specification.version=1.4
user.name=cn2lx0q0
java.class.path=d:\my documents\項目\eclipse\SWTDemo\bi...
java.vm.specification.version=1.0
sun.arch.data.model=32
java.home=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05
java.specification.vendor=Sun Microsystems Inc.
user.language=zh
awt.toolkit=sun.awt.windows.WToolkit
java.vm.info=mixed mode
java.version=1.4.2_05
java.ext.dirs=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05\li...
sun.boot.class.path=C:\Program Files\Java\j2re1.4.2_05\li...
java.vendor=Sun Microsystems Inc.
file.separator=\
java.vendor.url.bug=http://java.sun.com/cgi-bin/bugreport...
sun.cpu.endian=little
sun.io.unicode.encoding=UnicodeLittle
sun.cpu.isalist=pentium i486 i386
主要類與方法和描述
load() //從一個外部流讀取屬性
store() //將屬性保存到外部流（特別是文件）
getProperty() //取得一個指定的屬性
setProperty() //設(shè)置一個指定的屬性
list() //列出這個Properties對象包含的全部“key-value”對
System.getProperties() //取得系統(tǒng)當(dāng)前的環(huán)境變量
? 你可以這樣保存一個properties文件：
Properties prop = new Properties();
prop.setProperty("key1", "value1");
...
FileOutputStream out = new FileOutputStream("config.properties");
prop.store(out, "--這里是文件頭，可以加入注釋--");
★Preferences
? 如果我說Java里面可以不使用JNI的手段操作Windows的注冊表你信不信？很多軟件的菜單里都有“Setting”或“Preferences”這樣的選項用來設(shè)定或修改軟件的配置，這些配置信息可以保存到一個像上面所述的配置文件當(dāng)中，如果是Windows平臺下，也可能會保存到系統(tǒng)注冊表中。從JDK 1.4開始，Java在java.util下加入了一個專門處理用戶和系統(tǒng)配置信息的java.util.prefs包，其中一個類Preferences是一種比較“高級”的玩意。從本質(zhì)上講，Preferences本身是一個與平臺無關(guān)的東西，但不同的OS對它的SPI（Service Provider Interface）的實現(xiàn)卻是與平臺相關(guān)的，因此，在不同的系統(tǒng)中你可能看到首選項保存為本地文件、LDAP目錄項、數(shù)據(jù)庫條目等，像在Windows平臺下，它就保存到了系統(tǒng)注冊表中。不僅如此，你還可以把首選項導(dǎo)出為XML文件或從XML文件導(dǎo)入。
主要類與方法和描述
systemNodeForPackage() //根據(jù)指定的Class對象得到一個Preferences對象，這個對象的注冊表路徑是從“HKEY_LOCAL_MACHINE\”開始的
systemRoot() //得到以注冊表路徑HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Javasoft\Prefs 為根結(jié)點的Preferences對象
userNodeForPackage() //根據(jù)指定的Class對象得到一個Preferences對象，這個對象的注冊表路徑是從“HKEY_CURRENT_USER\”開始的
userRoot() //得到以注冊表路徑HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Javasoft\Prefs 為根結(jié)點的Preferences對象
putXXX() //設(shè)置一個屬性的值，這里XXX可以為基本數(shù)值型類型，如int、long等，但首字母大寫，表示參數(shù)為相應(yīng)的類型，也可以不寫而直接用put，參數(shù)則為字符串
getXXX() //得到一個屬性的值
exportNode() //將全部首選項導(dǎo)出為一個XML文件
exportSubtree() //將部分首選項導(dǎo)出為一個XML文件
importPreferences() //從XML文件導(dǎo)入首選項
? 你可以按如下步驟保存數(shù)據(jù)：
Preferences myPrefs1 = Preferences.userNodeForPackage(this);// 這種方法是在“HKEY_CURRENT_USER\”下按當(dāng)前類的路徑建立一個注冊表項
Preferences myPrefs2 = Preferences.systemNodeForPackage(this);// 這種方法是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\”下按當(dāng)前類的路徑建立一個注冊表項
Preferences myPrefs3 = Preferences.userRoot().node("com.jungleford.demo");// 這種方法是在“HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Javasoft\Prefs\”下按“com\jungleford\demo”的路徑建立一個注冊表項
Preferences myPrefs4 = Preferences.systemRoot().node("com.jungleford.demo");// 這種方法是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Javasoft\Prefs\”下按“com\jungleford\demo”的路徑建立一個注冊表項
myPrefs1.putInt("key1", 10);
myPrefs1.putDouble("key2", -7.15);
myPrefs1.put("key3", "value3");
FileOutputStream out = new FileOutputStream("prefs.xml");
myPrefs1.exportNode(out);
網(wǎng)絡(luò)I/O：Socket→RMI
★Socket
? Socket編程可能大家都很熟，所以就不多討論了，只是說通過socket把數(shù)據(jù)保存到遠端服務(wù)器或從網(wǎng)絡(luò)socket讀取數(shù)據(jù)也不失為一種值得考慮的方式。
★RMI
? RMI機制其實就是RPC（遠程過程調(diào)用）的Java版本，它使用socket作為基本傳輸手段，同時也是序列化最重要的一個應(yīng)用?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)傳輸從編程的角度來看基本上都是以流的方式操作，socket就是一個例子，將對象轉(zhuǎn)換成字節(jié)流的一個重要目標(biāo)就是為了方便網(wǎng)絡(luò)傳輸。
? 想象一下傳統(tǒng)的單機環(huán)境下的程序設(shè)計，對于Java語言的函數(shù)（方法）調(diào)用（注意與C語言函數(shù)調(diào)用的區(qū)別）的參數(shù)傳遞，會有兩種情況：如果是基本數(shù)據(jù)類型，這種情況下和C語言是一樣的，采用值傳遞方式；如果是對象，則傳遞的是對象的引用，包括返回值也是引用，而不是一個完整的對象拷貝！試想一下在不同的虛擬機之間進行方法調(diào)用，即使是兩個完全同名同類型的對象他們也很可能是不同的引用！此外對于方法調(diào)用過程，由于被調(diào)用過程的壓棧，內(nèi)存“現(xiàn)場”完全被被調(diào)用者占有，當(dāng)被調(diào)用方法返回時，才將調(diào)用者的地址寫回到程序計數(shù)器（PC），恢復(fù)調(diào)用者的狀態(tài)，如果是兩個虛擬機，根本不可能用簡單壓棧的方式來保存調(diào)用者的狀態(tài)。因為種種原因，我們才需要建立RMI通信實體之間的“代理”對象，譬如“存根”就相當(dāng)于遠程服務(wù)器對象在客戶機上的代理，stub就是這么來的，當(dāng)然這是后話了。
? 本地對象與遠程對象（未必是物理位置上的不同機器，只要不是在同一個虛擬機內(nèi)皆為“遠程”）之間傳遞參數(shù)和返回值，可能有這么幾種情形：
值傳遞：這又包括兩種子情形：如果是基本數(shù)據(jù)類型，那么都是“可序列化”的，統(tǒng)統(tǒng)序列化成可傳輸?shù)淖止?jié)流；如果是對象，而且不是“遠程對象”（所謂“遠程對象”是實現(xiàn)了java.rmi.Remote接口的對象），本來對象傳遞的應(yīng)該是引用，但由于上述原因，引用是不足以證明對象身份的，所以傳遞的仍然是一個序列化的拷貝（當(dāng)然這個對象也必須滿足上述“可序列化”的條件）。
引用傳遞：可以引用傳遞的只能是“遠程對象”。這里所謂的“引用”不要理解成了真的只是一個符號，它其實是一個留在（客戶機）本地stub中的，和遠端服務(wù)器上那個真實的對象張得一模一樣的鏡像而已！只是因為它有點“特權(quán)”（不需要經(jīng)過序列化），在本地內(nèi)存里已經(jīng)有了一個實例，真正引用的其實是這個“孿生子”。
? 由此可見，序列化在RMI當(dāng)中占有多么重要的地位。
數(shù)據(jù)庫I/O：CMP、Hibernate
★什么是“Persistence”
? 用過VMWare的朋友大概都知道當(dāng)一個guest OS正在運行的時候點擊“Suspend”將虛擬OS掛起，它會把整個虛擬內(nèi)存的內(nèi)容保存到磁盤上，譬如你為虛擬OS分配了128M的運行內(nèi)存，那掛起以后你會在虛擬OS所在的目錄下找到一個同樣是128M的文件，這就是虛擬OS內(nèi)存的完整鏡像！這種內(nèi)存的鏡像手段其實就是“Persistence”（持久化）概念的由來。
★CMP和Hibernate
? 因為我對J2EE的東西不是太熟悉，隨便找了點材料看看，所以擔(dān)心說的不到位，這次就不作具體總結(jié)了，人要學(xué)習(xí)……真是一件痛苦的事情
序列化再探討
? 從以上技術(shù)的討論中我們不難體會到，序列化是Java之所以能夠出色地實現(xiàn)其鼓吹的兩大賣點??分布式（distributed）和跨平臺（OS independent）的一個重要基礎(chǔ)。TIJ（即“Thinking in Java”）談到I/O系統(tǒng)時，把序列化稱為“l(fā)ightweight persistence”??“輕量級的持久化”，這確實很有意思。
★為什么叫做“序列”化？
? 開場白里我說更習(xí)慣于把“Serialization”稱為“序列化”而不是“串行化”，這是有原因的。介紹這個原因之前先回顧一些計算機基本的知識，我們知道現(xiàn)代計算機的內(nèi)存空間都是線性編址的（什么是“線性”知道吧，就是一個元素只有一個唯一的“前驅(qū)”和唯一的“后繼”，當(dāng)然頭尾元素是個例外；對于地址來說，它的下一個地址當(dāng)然不可能有兩個，否則就亂套了），“地址”這個概念推廣到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就相當(dāng)于“指針”，這個在本科低年級大概就知道了。注意了，既然是線性的，那“地址”就可以看作是內(nèi)存空間的“序號”，說明它的組織是有順序的，“序號”或者說“序列號”正是“Serialization”機制的一種體現(xiàn)。為什么這么說呢？譬如我們有兩個對象a和b,分別是類A和B的實例，它們都是可序列化的，而A和B都有一個類型為C的屬性，根據(jù)前面我們說過的原則，C當(dāng)然也必須是可序列化的。
import java.io.*;
...
class A implements Serializable
{
C c;
...
}
class B implements Serializable
{
C c;
...
}
class C implements Serializable
{
...
}
A a;
B b;
C c1;
...
? 注意，這里我們在實例化a和b的時候，有意讓他們的c屬性使用同一個C類型對象的引用，譬如c1，那么請試想一下，但我們序列化a和b的時候，它們的c屬性在外部字節(jié)流（當(dāng)然可以不僅僅是文件）里保存的是一份拷貝還是兩份拷貝呢？序列化在這里使用的是一種類似于“指針”的方案：它為每個被序列化的對象標(biāo)上一個“序列號”（serial number），但序列化一個對象的時候，如果其某個屬性對象是已經(jīng)被序列化的，那么這里只向輸出流寫入該屬性的序列號；從字節(jié)流恢復(fù)被序列化的對象時，也根據(jù)序列號找到對應(yīng)的流來恢復(fù)。這就是“序列化”名稱的由來！這里我們看到“序列化”和“指針”是極相似的，只不過“指針”是內(nèi)存空間的地址鏈，而序列化用的是外部流中的“序列號鏈”。
? 使用“序列號”而不是內(nèi)存地址來標(biāo)識一個被序列化的對象，是因為從流中恢復(fù)對象到內(nèi)存，其地址可能就未必是原來的地址了??我們需要的只是這些對象之間的引用關(guān)系，而不是死板的原始位置，這在RMI中就更是必要，在兩臺不同的機器之間傳遞對象（流），根本就不可能指望它們在兩臺機器上都具有相同的內(nèi)存地址。
★更靈活的“序列化”：transient屬性和Externalizable
? Serializable確實很方便，方便到你幾乎不需要做任何額外的工作就可以輕松將內(nèi)存中的對象保存到外部。但有兩個問題使得Serializable的威力收到束縛：
? 一個是效率問題，《Core Java 2》中指出，Serializable使用系統(tǒng)默認的序列化機制會影響軟件的運行速度，因為需要為每個屬性的引用編號和查號，再加上I/O操作的時間（I/O和內(nèi)存讀寫差的可是一個數(shù)量級的大?。?，其代價當(dāng)然是可觀的。
? 另一個困擾是“裸”的Serializable不可定制，傻乎乎地什么都給你序列化了，不管你是不是想這么做。其實你可以有至少三種定制序列化的選擇。其中一種前面已經(jīng)提到了，就是在implements Serializable的類里面添加私有的writeObject()和readObject()方法（這種Serializable就不裸了，），在這兩個方法里，該序列化什么，不該序列化什么，那就由你說了算了，你當(dāng)然可以在這兩個方法體里面分別調(diào)用ObjectOutputStream.defaultWriteObject()和ObjectInputStream.defaultReadObject()仍然執(zhí)行默認的序列化動作（那你在代碼上不就做無用功了？呵呵），也可以用ObjectOutputStream.writeObject()和ObjectInputStream.readObject()方法對你中意的屬性進行序列化。但虛擬機一看到你定義了這兩個方法，它就不再用默認的機制了。
? 如果僅僅為了跳過某些屬性不讓它序列化，上面的動作似乎顯得麻煩，更簡單的方法是對不想序列化的屬性加上transient關(guān)鍵字，說明它是個“暫態(tài)變量”，默認序列化的時候就不會把這些屬性也塞到外部流里了。當(dāng)然，你如果定義writeObject()和readObject()方法的化，仍然可以把暫態(tài)變量進行序列化。題外話，像transient、violate、finally這樣的關(guān)鍵字初學(xué)者可能會不太重視，而現(xiàn)在有的公司招聘就偏偏喜歡問這樣的問題 :(
? 再一個方案就是不實現(xiàn)Serializable而改成實現(xiàn)Externalizable接口。我們研究一下這兩個接口的源代碼，發(fā)現(xiàn)它們很類似，甚至容易混淆。我們要記住的是：Externalizable默認并不保存任何對象相關(guān)信息！任何保存和恢復(fù)對象的動作都是你自己定義的。Externalizable包含兩個public的方法：
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
? 乍一看這和上面的writeObject()和readObject()幾乎差不多，但Serializable和Externalizable走的是兩個不同的流程：Serializable在對象不存在的情況下，就可以僅憑外部的字節(jié)序列把整個對象重建出來；但Externalizable在重建對象時，先是調(diào)用該類的默認構(gòu)造函數(shù)（即不含參數(shù)的那個構(gòu)造函數(shù)）使得內(nèi)存中先有這么一個實例，然后再調(diào)用readExternal方法對實例中的屬性進行恢復(fù)，因此，如果默認構(gòu)造函數(shù)中和readExternal方法中都沒有賦值的那些屬性，特別他們是非基本類型的話，將會是空（null）。在這里需要注意的是，transient只能用在對Serializable而不是Externalizable的實現(xiàn)里面。
★序列化與克隆
? 從“可序列化”的遞歸定義來看，一個序列化的對象貌似對象內(nèi)存映象的外部克隆，如果沒有共享引用的屬性的化，那么應(yīng)該是一個深度克隆。關(guān)于克隆的話題有可以談很多，這里就不細說了，有興趣的話可以參考IBM developerWorks上的一篇文章：JAVA中的指針,引用及對象的clone
一點啟示
? 作為一個實際的應(yīng)用，我在寫那個簡易的郵件客戶端JExp的時候曾經(jīng)對比過好幾種保存Message對象（主要是幾個關(guān)鍵屬性和郵件的內(nèi)容）到本地的方法，譬如XML、Properties等，最后還是選擇了用序列化的方式，因為這種方法最簡單， 大約可算是“學(xué)以致用”罷。這里“存取程序狀態(tài)”其實只是一個引子話題罷了，我想說的是??就如同前面我們討論的關(guān)于logging的話題一樣??在Java面前對同一個問題你可以有很多種solution：熟悉文件操作的，你可能會覺得Properties、XML或Bean比較方便，然后又發(fā)現(xiàn)了還有Preferences這么一個東東，大概又會感慨“天外有天”了，等到你接觸了很多種新方法以后，結(jié)果又會“殊途同歸”，重新反省Serialization機制本身。這不僅是Java，科學(xué)也是同樣的道理。
posted on 2006-05-20 11:56
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