Android序列化问题与思考

来源：cnblogs　　作者：jimuzz　　时间：2020/11/16 10:05:36　　对本文有异议

今天再来谈谈Android中的对象序列化，你了解多少呢？

序列化指的是什么？有什么用

序列化指的是讲对象变成有序的字节流，变成字节流之后才能进行传输存储等一系列操作。
反序列化就是序列化的相反操作，也就是把序列化生成的字节流转为我们内存的对象。

介绍下Android中两种序列化接口

Serializable

是Java提供的一个序列化接口，是一个空接口，专门为对象提供序列化和反序列化操作。具体使用如下：

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID=519067123721561165l;
    
    private int id;
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

实现Serializable接口，声明一个serialVersionUID。

到这里可能有人就问了，不对啊，平时没有这个serialVersionUID啊。没错，serialVersionUID不是必须的，因为不写的话，系统会自动生成这个变量。它有什么用呢？当序列化的时候，系统会把当前类的serialVersionUID写入序列化的文件中，当反序列化的时候会去检测这个serialVersionUID，看他是否和当前类的serialVersionUID一致，一样则可以正常反序列化，如果不一样就会报错了。

所以这个serialVersionUID就是序列化和反序列化过程中的一个标识，代表一致性。不加的话会有什么影响?如果我们序列化后，改动了这个类的某些成员变量，那么serialVersionUID就会改变，这时候再拿之前序列化的数据来反序列化就会报错。所以如果我们手动指定serialVersionUID就能保证最大限度来恢复数据。

Serializable的实质其实是是把Java对象序列化为二进制文件，然后就能在进程之间传递，并且用于网络传输或者本地存储等一系列操作，因为他的本质就存储了文件。可以看看源码：


private void writeObject0(Object obj, boolean unshared)
    throws IOException
{
    ...
    try {
     
        Object orig = obj;
        Class<?> cl = obj.getClass();
        ObjectStreamClass desc;
       
        desc = ObjectStreamClass.lookup(cl, true);
   
        if (obj instanceof Class) {
            writeClass((Class) obj, unshared);
        } else if (obj instanceof ObjectStreamClass) {
            writeClassDesc((ObjectStreamClass) obj, unshared);
        // END Android-changed:  Make Class and ObjectStreamClass replaceable.
        } else if (obj instanceof String) {
            writeString((String) obj, unshared);
        } else if (cl.isArray()) {
            writeArray(obj, desc, unshared);
        } else if (obj instanceof Enum) {
            writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);
        } else if (obj instanceof Serializable) {
            writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
        } else {
            if (extendedDebugInfo) {
                throw new NotSerializableException(
                    cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());
            } else {
                throw new NotSerializableException(cl.getName());
            }
        }
    } 
    ...
}
private void writeOrdinaryObject(Object obj,
                                     ObjectStreamClass desc,
                                     boolean unshared)
        throws IOException
    {
        ...
        try {
            desc.checkSerialize();
            
            //写入二进制文件，普通对象开头的魔数0x73
            bout.writeByte(TC_OBJECT);
            //写入对应的类的描述符，见底下源码
            writeClassDesc(desc, false);
            
            handles.assign(unshared ? null : obj);
            if (desc.isExternalizable() && !desc.isProxy()) {
                writeExternalData((Externalizable) obj);
            } else {
                writeSerialData(obj, desc);
            }
        } finally {
            if (extendedDebugInfo) {
                debugInfoStack.pop();
            }
        }
    }
    public long getSerialVersionUID() {
        // 如果没有定义serialVersionUID，序列化机制就会调用一个函数根据类内部的属性等计算出一个hash值
        if (suid == null) {
            suid = AccessController.doPrivileged(
                new PrivilegedAction<Long>() {
                    public Long run() {
                        return computeDefaultSUID(cl);
                    }
                }
            );
        }
        return suid.longValue();
    }

可以看到是通过反射获取对象以及对象属性的相关信息，然后将数据写到了一个二进制文件，并且写入了序列化协议版本等等。
而获取·serialVersionUID·的逻辑也体现出来，如果id为空则会生成计算一个hash值。

Parcelable

Android自带的接口，使用起来要麻烦很多：需要实现Parcelable接口，重写describeContents()，writeToParcel(Parcel dest, @WriteFlags int flags)，并添加一个静态成员变量CREATOR并实现Parcelable.Creator接口

public class User implements Parcelable {
    
    private int id;
    protected User(Parcel in) {
        id = in.readInt();
    }
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(id);
    }
    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }
    public static final Creator<User> CREATOR = new Creator<User>() {
        @Override
        public User createFromParcel(Parcel in) {
            return new User(in);
        }
        @Override
        public User[] newArray(int size) {
            return new User[size];
        }
    };
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

createFromParcel，User(Parcel in) ，代表从序列化的对象中创建原始对象
newArray，代表创建指定长度的原始对象数组
writeToParcel，代表将当前对象写入到序列化结构中。
describeContents，代表返回当前对象的内容描述。如果还有文件描述符，返回1，否则返回0。

Parcelable的存储是通过Parcel存储到内存的，简单地说，Parcel提供了一套机制，可以将序列化之后的数据写入到一个共享内存中，其他进程通过Parcel可以从这块共享内存中读出字节流，并反序列化成对象。

这其中实际又是通过native方法实现的。具体逻辑我就没有去分析了，如果有大神朋友可以在评论区解析下。

当然，Parcelable也是可以持久化的，涉及到Parcel中的unmarshall和marshall方法。这里简单贴一下代码：

protected void saveParce() {
        FileOutputStream fos;
        try {
            fos = getApplicationContext().openFileOutput(TAG,
                    Context.MODE_PRIVATE);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            Parcel parcel = Parcel.obtain();
            parcel.writeParcelable(new ParceData(), 0);
            bos.write(parcel.marshall());
            bos.flush();
            bos.close();
            fos.flush();
            fos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    protected void loadParce() {
        FileInputStream fis;
        try {
            fis = getApplicationContext().openFileInput(TAG);
            byte[] bytes = new byte[fis.available()];
            fis.read(bytes);
            Parcel parcel = Parcel.obtain();
            parcel.unmarshall(bytes, 0, bytes.length);
            parcel.setDataPosition(0);
            ParceData data = parcel.readParcelable(ParceData.class.getClassLoader());
            fis.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

总结

0）两者的区别，我们该怎么选择？

Serializable是Java提供的序列化接口，使用简单但是开销很大，序列化和反序列化过程都需要大量I/O操作。
Parcelable是Android中提供的，也是Android中推荐的序列化方式。虽然使用麻烦，但是效率很高。

所以，如果是内存序列化层面，那么还是建议Parcelable，因为他效率会比较高。
如果是网络传输和存储磁盘情况，就推荐Serializable，因为序列化方式比较简单，而且Parcelable不能保证，当外部条件发生变化时数据的连续性。

1）对于内存序列化方面建议用Parcelable，为什么呢？

因为Serializable是存储了一个二进制文件，所以会有频繁的IO操作，消耗也比较大，而且用到了大量反射，反射操作也是耗时的。相比之下Parcelable就要效率高很多。

2）对于数据持久化还是建议用Serializable，为什么呢？

首先，Serializable本身就是存储到二进制文件，所以用于持久化比较方便。而Parcelable序列化是在内存中操作，如果进程关闭或者重启的时候，内存中的数据就会消失，那么Parcelable序列化用来持久化就有可能会失败，也就是数据不会连续完整。而且Parcelable还有一个问题是兼容性，每个Android版本可能内部实现都不一样，知识用于内存中也就是传递数据的话是不影响的，但是如果持久化可能就会有问题了，低版本的数据拿到高版本可能会出现兼容性问题。所以还是建议用Serializable进行持久化。

3）Parcelable一定比Serializable快吗？

有个比较有趣的例子是：当序列化一个超级大的对象图表（表示通过一个对象，拥有通过某路径能访问到其他很多的对象），并且每个对象有10个以上属性时，并且Serializable实现了writeObject()以及readObject()，在平均每台安卓设备上，Serializable序列化速度大于Parcelable 3.6倍，反序列化速度大于1.6倍.

具体原因就是因为Serilazable的实现方式中，是有缓存的概念的，当一个对象被解析过后，将会缓存在HandleTable中，当下一次解析到同一种类型的对象后，便可以向二进制流中，写入对应的缓存索引即可。但是对于Parcel来说，没有这种概念，每一次的序列化都是独立的，每一个对象，都当作一种新的对象以及新的类型的方式来处理。