序列化技术：从基础到实践

序列化定义

序列化是一种用于将对象转换为可以传输或存储的数据格式的技术。简单来说，它就是将内存中的对象转换为可以保存到文件、通过网络传输或在进程间传递的二进制数据。

特点

持久化：通过序列化可以将对象的状态保存到本地文件中，方便恢复。

传输：通过序列化可以在网络中或进程间传递对象，避免对象的层次结构被破坏。

效率：对于需要频繁传输或持久化的对象，序列化能够有效减少数据体量，提升传输效率。

序列化的作用

永久性保存对象：通过序列化可以将对象的字节序列保存到本地文件中，方便后续恢复。

网络传输：通过序列化可以在网络中传输对象，避免由于对象的传输层次结构问题导致的通信失败。

进程间传递：通过序列化可以在不同的进程间传递对象，实现进程间的通信。

序列化的分类

序列化技术可以分为以下几种：

1. Serializable（Java特有）

Serializable是Java语言中最常用的序列化方式，通过反射机制将对象的状态转换为字节流。这种方式简单易用，但存在以下缺点：

性能较差：由于反射机制的开销较大，序列化速度较慢。

内存占用：序列化过程会生成大量临时对象，可能导致内存泄漏和垃圾回收压力增大。

2. Parcelable（Android特有）

Parcelable是Android系统中专用的序列化方式，与Java的Serializable不同，它通过将对象分解为多个部分，每一部分都是Android支持的基本数据类型。这种方式的优势在于：

效率更高：减少了反射操作，提升了序列化和反序列化的速度。

传输更安全：每一部分数据独立传输，降低了传输失败的风险。

适合Android：由于Android的Intent对象本身支持Parcelable类型的数据传输，非常适合用于跨组件的数据传递。

常见的序列化方式

1. 二进制序列化

二进制序列化将对象的状态直接转换为字节数组。这种方式的优点是：

体积小：字节数组的体积通常比其他格式更小。

速度快：序列化和反序列化过程较快。

示例代码

public static class Person implements Serializable {    private static final long serialVersionUID = 233858934995755239L;    private String firstName;    private String lastName;    // 其他字段...}// 二进制序列化ObjectOutputStream outStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));outStream.writeObject(person);

2. XML序列化

XML序列化将对象的状态转换为XML格式的字符串。这种方式的优点是：

可读性强：生成的XML文件可以被普通文本编辑器阅读和修改。

灵活性高：支持复杂的数据结构，且字段名和值的对应关系明确。

示例代码

void XmlSerialize(TestSerialize testSerialize) {    FileStream fileStream = new FileStream(Application.dataPath + "/Test.xml", FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite, FileShare.ReadWrite);    StreamWriter sw = new StreamWriter(fileStream, System.Text.Encoding.UTF8);    XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(testSerialize.GetType());    xmlSerializer.Serialize(sw, testSerialize);    sw.Close();    fileStream.Close();}

3. JSON序列化

JSON序列化将对象的状态转换为JSON格式的字符串。这种方式的优点是：

数据结构简单：JSON采用键值对的形式，结构清晰。

解析简单：可以通过第三方库（如Newtonsoft.Json）快速解析JSON字符串为对象。

示例代码

var json = new { user = new { name = "fxhl", age = 23 } };string jsonData = JsonConvert.SerializeObject(json);Console.WriteLine(jsonData);

4. Protobuf序列化

Protobuf（Protocol Buffers）是一种高效的通用序列化格式，基于Google的协议缓存。它的优点是：

性能优异：序列化和反序列化速度远快于其他格式。

灵活性高：支持多种数据类型，且字段名和值的对应关系明确。

Protobuf的使用步骤

定义.proto文件：在.proto文件中定义需要序列化的对象。

生成Java类：使用protoc工具将.proto文件转换为Java类。

实现Parcelable：通过生成的Java类实现Parcelable接口，进行序列化和反序列化。

示例代码

message Person {    required string name = 1;    required int32 id = 2;    optional string email = 3;    enum PhoneType {        MOBILE = 0;        HOME = 1;        WORK = 2;    }    message PhoneNumber {        required string number = 1;        optional PhoneType type = 2 [default = HOME];    }    repeated PhoneNumber phone = 4;}// 使用示例Demo.Person.Builder personBuilder = Demo.Person.newBuilder();personBuilder.setName("Carson");personBuilder.setId(123);personBuilder.setEmail("carson.ho@foxmail.com");Demo.Person.PhoneNumber.Builder phoneNumberBuilder = Demo.Person.PhoneNumber.newBuilder();phoneNumberBuilder.setType(Demo.Person.PhoneType.HOME);phoneNumberBuilder.setNumber("0157-23443276");Demo.Person person = personBuilder.build();// 序列化byte[] byteArray = person.toByteArray();System.out.println(Arrays.toString(byteArray));