1. 概述
在本教程中，我们将快速浏览一下Java的java.io.Externalizable接口，此接口的主要目标是促进自定义序列化和反序列化。
在继续之前，请务必查看Java中的序列化一文。下一章将介绍如何使用此接口序列化Java对象。
之后，我们将讨论与java.io.Serializable接口相比的主要区别。
2. Externalizable接口
Externalizable扩展自java.io.Serializable标记接口，任何实现Externalizable接口的类都应该覆盖writeExternal()和readExternal()方法，这样我们就可以改变JVM的默认序列化行为。
2.1 序列化
让我们看一下这个简单的例子：
public class Country implements Externalizable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String name;
private int code;
// getters, setters
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
out.writeUTF(name);
out.writeInt(code);
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
this.name = in.readUTF();
this.code = in.readInt();
}
}
在这里，我们定义了一个类Country，它实现了Externalizable接口并实现了上面提到的两个方法。
在writeExternal()方法中，我们将对象的属性添加到ObjectOutput流中。这具有标准方法，例如用于String的writeUTF()和用于int值的writeInt()。
接下来，为了反序列化对象，我们使用readUTF()、readInt()方法从ObjectInput流中读取，以按照写入属性的相同顺序读取属性。
手动添加serialVersionUID是一种很好的做法，如果没有，JVM会自动添加一个。
自动生成的数字取决于编译器，这意味着它可能会导致不太常见的InvalidClassException。
让我们测试一下我们上面实现的行为：
@Test
public void whenSerializing_thenUseExternalizable() throws IOException, ClassNotFoundException {
Country c = new Country();
c.setCode(374);
c.setName("Armenia");
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(OUTPUT_FILE);
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
c.writeExternal(objectOutputStream);
objectOutputStream.flush();
objectOutputStream.close();
fileOutputStream.close();
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(OUTPUT_FILE);
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
Country c2 = new Country();
c2.readExternal(objectInputStream);
objectInputStream.close();
fileInputStream.close();
assertTrue(c2.getCode() == c.getCode());
assertTrue(c2.getName().equals(c.getName()));
}
在此示例中，我们首先创建一个Country对象并将其写入文件。然后，我们从文件中反序列化对象并验证值是否正确。
打印的c2对象的输出：
Country{name='Armenia', code=374}
这表明我们已经成功反序列化了对象。
2.2 继承
当一个类继承自Serializable接口时，JVM会自动从子类中收集所有字段并使它们可序列化。
请记住，我们也可以将其应用于Externalizable。我们只需要为继承层次结构的每个子类实现读/写方法。
让我们看看下面的Region类，它扩展了上一节中的Country类：
public class Region extends Country implements Externalizable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String climate;
private Double population;
// getters, setters
@Override
public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
super.writeExternal(out);
out.writeUTF(climate);
}
@Override
public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
super.readExternal(in);
this.climate = in.readUTF();
}
}
在这里，我们添加了两个额外的属性并序列化了第一个属性。
请注意，我们还在序列化程序方法中调用了super.writeExternal(out)、super.readExternal(in)来保存/恢复父类字段。
让我们使用以下数据运行单元测试：
Region r = new Region();
r.setCode(374);
r.setName("Armenia");
r.setClimate("Mediterranean");
r.setPopulation(120.000);
这是反序列化的对象：
Region{
country='Country{
name='Armenia',
code=374}'
climate='Mediterranean',
population=null
}
请注意，由于我们没有序列化Region类中的population字段，因此该属性的值为null。
3. Externalizable与Serializable
让我们来看看这两个接口之间的主要区别：
- 序列化责任
这里的关键区别在于我们如何处理序列化过程。当一个类实现java.io.Serializable接口时，JVM将全权负责序列化该类实例。在Externalizable的情况下，程序员应该负责整个序列化和反序列化过程。
- 用例
如果我们需要序列化整个对象，Serializable接口更合适。另一方面，对于自定义序列化，我们可以使用Externalizable来控制流程。
- 性能
java.io.Serializable接口使用反射和元数据，导致性能相对较慢。相比之下，Externalizable接口允许你可以完全控制序列化过程。
- 读取顺序
在使用Externalizable时，必须按照写入时的确切顺序读取所有字段状态。否则，我们会得到一个异常。
例如，如果我们更改Country类中code和name属性的读取顺序，则会抛出java.io.EOFException。
同时，Serializable接口没有这个要求。
- 自定义序列化
我们可以通过使用transient关键字标记字段来使用Serializable接口实现自定义序列化。JVM不会序列化特定字段，但会使用默认值将该字段添加到文件存储中。这就是为什么在自定义序列化的情况下使用Externalizable是一种好的做法。
4. 总结
在这个Externalizable接口的简短指南中，我们讨论了主要特性、优点和简单使用的演示示例，并将其与Serializable接口做了对比。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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