Java對象流：從輸入輸出到序列化反序列化

隨著計算機技術的不斷發展，數據存儲和傳輸已經成為了軟體開發中不可避免的問題。Java提供了一種ObjectInputStream和ObjectOutputStream的API，可以方便地進行對象的讀寫和序列化反序列化。在本篇文章中，我們將深入探究Java對象流的使用，幫助讀者更好地理解這一API並掌握它的使用方法。

一、ObjectInputStream和ObjectOutputStream簡介

ObjectInputStream和ObjectOutputStream是Java APIs中的一對對象流，它們可以在Java程序中進行對象的寫出和讀入操作。一般來說，一個Java對象要進行網路傳輸或進行本地文件存儲時都需要進行序列化操作。序列化是將對象轉換為二進位流或者字元流的過程，而反序列化則是將二進位流或者字元流轉換為對象的過程。ObjectInputStream和ObjectOutputStream主要用於進行對象的序列化和反序列化。

ObjectInputStream和ObjectOutputStream提供了很多方法來實現對象的序列化和反序列化。常見的方法包括writeObject(Object obj)，readObject()，reset()，close()等等。其中writeObject(Object obj)用於將一個對象寫入輸出流，readObject()用於從輸入流中讀入一個對象，reset()用於重置對象流的狀態，close()則用於關閉對象流。在具體使用時，我們需要根據實際需求來選擇合適的方法。

二、ObjectInputStream的使用方法

在使用ObjectInputStream進行反序列化時，我們首先需要創建一個ObjectInputStream對象，然後使用該對象的readObject()方法讀入序列化後的對象。下面是一個簡單的反序列化示例：

FileInputStream fis = new FileInputStream("file.ser");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

Object obj = ois.readObject();

ois.close();

在上述代碼中，我們先使用FileInputStream讀取一個序列化後的文件，然後使用ObjectInputStream讀取文件中的對象。在讀取對象的過程中，我們調用了ois.readObject()方法來完成反序列化的過程。讀入對象後，我們還可以調用close()方法來關閉輸入流。

需要注意的是，如果我們要反序列化的對象實現了Serializable介面，那麼其所有非瞬態欄位都將會被序列化到流里。並且，在反序列化的過程中，我們還需要確保序列化後的文件格式與反序列化對象類型的匹配，否則就會拋出ClassNotFoundException等異常。

三、ObjectOutputStream的使用方法

在使用ObjectOutputStream進行序列化時，我們需要創建一個ObjectOutputStream對象，然後使用該對象的writeObject()方法將對象寫入輸出流。下面是一個簡單的序列化示例：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.ser");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

Object obj = new MyObject();
oos.writeObject(obj);

oos.close();

在上述代碼中，我們先使用FileOutputStream創建一個文件輸出流，然後使用ObjectOutputStream對象來將一個MyObject類型的對象寫入輸出流中。在寫入對象的過程中，我們調用了oos.writeObject(obj)方法來完成序列化的過程。寫入對象後，我們還可以調用close()方法來關閉輸出流。

需要注意的是，要將一個Java對象序列化為可傳輸和存儲的數據，該對象必須實現Serializable介面。如果對象中包含其它對象，那麼被包含的對象也必須是可序列化的。

四、實例演示

下面我們來看一個完整的演示示例，該示例涉及到了對象的序列化和反序列化，以及使用對象流來完成數據的輸入輸出操作：

import java.io.*;

class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class ObjectStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 序列化
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("person.ser");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
        Person p = new Person("Tom", 18);
        oos.writeObject(p);
        oos.close();
        
        // 反序列化
        FileInputStream fis = new FileInputStream("person.ser");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
        Person p2 = (Person) ois.readObject();
        ois.close();
        System.out.println("姓名：" + p2.getName() + "，年齡：" + p2.getAge());
    }
}

在上述代碼中，我們定義了一個Person類，並使用Serializable介面來實現Java對象的序列化。在main()函數中，我們首先使用ObjectOutputStream將Person對象序列化到文件person.ser中。接著，我們使用ObjectInputStream反序列化該文件，並將反序列化的結果賦值給一個新的Person對象p2。最後，我們輸出p2的姓名和年齡，可以看到控制台輸出的結果為「姓名：Tom，年齡：18」，說明序列化和反序列化都成功了。

五、總結

Java對象流的使用對於Java程序員來說非常重要，在實際開發中，我們需要經常將Java對象序列化到文件中或從文件中反序列化出Java對象，以便於進行網路傳輸或本地存儲。ObjectInputStream和ObjectOutputStream這兩個API提供了非常方便的對象讀寫和序列化反序列化機制，使Java程序員可以輕鬆地進行對象的讀寫，並且還可以將對象存儲到文件中以便以後使用。不過，在使用對象流進行讀寫和序列化反序列化的過程中，我們還需要特別注意一些細節問題，比如對象的序列化和反序列化順序、序列化文件格式的匹配等。