什么是序列化
序列化 (Serialization)将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。在序列化期间,对象将其当前状态写入到临时或持久性存储区。以后,可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态,重新创建该对象。 二进制序列化保持类型保真度,这对于在应用程序的不同调用之间保留对象的状态很有用。例如,通过将对象序列化到剪贴板,可在不同的应用程序之间共享对象。您可以将对象序列化到流、磁盘、内存和网络等等。远程处理使用序列化“通过值”在计算机或应用程序域之间传递对象。
简单地说,“序列化”就是将运行时的对象状态转换成二进制,然后保存到流、内存或者通过网络传输给其他端。 在安卓开发中,我们在组件中传递数据时常常使用 Intent 传输数据时需要传递 Serializable 或者 Parcelable 的数据,比如 Intent.putExtra 方法:
1 | public Intent putExtra(String name, Parcelable value) {...} |
也会使用 Binder 传递数据。
Serializable 接口
Serializable 是 Java 提供的序列化接口,它是一个空接口:
1 | public interface Serializable { |
Serializable 用来标识当前类可以被 ObjectOutputStream 序列化,以及被 ObjectInputStream 反序列化。 Serializable 有以下几个特点:
- 可序列化类中,未实现 Serializable 的属性状态无法被序列化/反序列化
- 也就是说,反序列化一个类的过程中,它的非可序列化的属性将会调用无参构造函数重新创建
- 因此这个属性的无参构造函数必须可以访问,否者运行时会报错
- 一个实现序列化的类,它的子类也是可序列化的
下面是一个实现了 Serializable 的实体类:
1 | public class GroupBean implements Serializable { |
可以看到实现 Serializable 的实现非常简单,除了实体内容外只要创建一个 serialVersionUID 属性就好。
serialVersionUID
从名字就可以看出来,这个 serialVersionUID ,有些类似我们平时的接口版本号,在运行时这个版本号唯一标识了一个可序列化的类。
也就是说,一个类序列化时,运行时会保存它的版本号,然后在反序列化时检查你要反序列化成的对象版本号是否一致,不一致的话就会报错:·InvalidClassException。
如果我们不自己创建这个版本号,序列化过程中运行时会根据类的许多特点计算出一个默认版本号。然而只要你对这个类修改了一点点,这个版本号就会改变。这种情况如果发生在序列化之后,反序列化时就会导致上面说的错误。
因此 JVM 规范强烈 建议我们手动声明一个版本号,这个数字可以是随机的,只要固定不变就可以。同时最好是 private 和 final 的,尽量保证不变。
此外,序列化过程中不会保存 static 和 transient 修饰的属性,前者很好理解,因为静态属性是与类管理的,不属于对象状态;而后者则是 Java 的关键字,专门用来标识不序列化的属性。
默认实现 Serializable 不会自动创建 serialVersionUID 属性,为了提示我们及时创建 serialVersionUID ,可以在设置中搜索 serializable 然后选择下图所示的几个选项,为那些没有声明 serialVersionUID 属性的类以及内部类添加一个警告: setting->Editor->Inspections->搜索serializable->勾选:
- Serializable class without’readObject()’ and ‘writeObject()’
- Serializable class without’seriaVersionUID’
- Serializable not-‘static’ inner class with not-Serializable outer class
- Serializable object implicitly stores non-Serializable Object
这样当我们创建一个类不声明 UID 属性时,类名上就会有黄黄的警告,鼠标放上去就会显示警告内容:
1 | GroupBean’ does not define a ‘serialVersionUID’ field less… (Ctrl+F1) |
这时我们按代码提示快捷键就可以生成 serialVersionUID 了。
序列化与反序列化 Serializable
Serializable 的序列化与反序列化分别通过 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 进行,实例代码如下:
1 | ** |
Parcelable 接口
Parcelable 是 Android 特有的序列化接口:
1 | public interface Parcelable { |
实现了 Parcelable 接口的类在序列化和反序列化时会被转换为 Parcel 类型的数据 。 Parcel 是一个载体,它可以包含数据或者对象引用,然后通过 IBinder 在进程间传递。 实现 Parcelable 接口的类必须有一个 CREATOR 类型的静态变量,下面是一个实例:
1 | public class ParcelableGroupBean implements Parcelable { |
Parcelable原理
Parcelable具体的写入(dest.writeInt(mAge);)与读取(gril.mAge = in.readInt();)都是针对Parcel对象进行的操作,下面贴出的是Parcle 读写int类型数据的定义。
1 |
|
从上面代码可以看出都是native方法说明都是使用JNI,其具体位置在frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp
,以下也仅以int类型读写为例
1 | static void android_os_Parcel_writeInt(JNIEnv* env, jobject clazz, jint val) |
从上面可以看出都会调用Parcel实现且分别调用writeInt32与readInt32函数,接着来看看具体实现。位置:/system/frameworks/base/libs/binder/Parcel.cpp
1 | status_t Parcel::writeInt32(int32_t val) |
基本的思路总结一下:
- 整个读写全是在内存中进行,主要是通过malloc()、realloc()、memcpy()等内存操作进行,所以效率比JAVA序列化中使用外部存储器会高很多;
- 读写时是4字节对齐的,可以看到#define PAD_SIZE(s) (((s)+3)&~3)这句宏定义就是在做这件事情;
- 如果预分配的空间不够时newSize = ((mDataSize+len)*3)/2;会一次多分配50%;
- 对于普通数据,使用的是mData内存地址,对于IBinder类型的数据以及FileDescriptor使用的是mObjects内存地址。后者是通过flatten_binder()和unflatten_binder()实现的,目的是反序列化时读出的对象就是原对象而不用重新new一个新对象。
问题
- 任何实体类都需要复写Parcelable接口吗?
- 如果子类新增属性,需要复写父类writeToParcel与CREATOR吗?
- writeToParcel 与 createFromParcel 对变量的读写前后顺序可以不一致吗,会出现什么结果?
- 读写Parcelable对象(写操作dest.writeParcelable(obj, flags); 读操作in.readParcelable(ObjectA.class.getClassLoader()); )
- 读写Parcelable对象数组
总结
可以看到,Serializable 的使用比较简单,创建一个版本号即可;而 Parcelable 则相对复杂一些,会有四个方法需要实现。
一般在保存数据到 SD 卡或者网络传输时建议使用 Serializable 即可,虽然效率差一些,好在使用方便。
而在运行时数据传递时建议使用 Parcelable,比如 Intent,Bundle 等,Android 底层做了优化处理,效率很高。