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在 Java 中如何使用 transient

2018.06.22 10:07 1124浏览

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Java语言的transient不像class、synchronized和其他熟悉的关键字那样众所周知,因而它会出现在一些面试题中。这篇文章我将为大家讲解transient。

transient的用途

Q:transient关键字能实现什么?

A:当对象被序列化时(写入字节序列到目标文件)时,transient阻止实例中那些用此关键字声明的变量持久化;当对象被反序列化时(从源文件读取字节序列进行重构),这样的实例变量值不会被持久化和恢复。例如,当反序列化对象——数据流(例如,文件)可能不存在时,原因是你的对象中存在类型为java.io.InputStream的变量,序列化时这些变量引用的输入流无法被打开。

transient使用介绍

Q:如何使用transient?

A:包含实例变量声明中的transient修饰符。片段1提供了小的演示。

import java.io.DataInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;class ClassLib implements Serializable {    private transient InputStream is;    private int majorVer;    private int minorVer;

    ClassLib(InputStream is) throws IOException {
        System.out.println("ClassLib(InputStream) called");        this.is = is;
        DataInputStream dis;        if (is instanceof DataInputStream)
            dis = (DataInputStream) is;        else
            dis = new DataInputStream(is);        if (dis.readInt() != 0xcafebabe)            throw new IOException("not a .class file");
        minorVer = dis.readShort();
        majorVer = dis.readShort();
    }    int getMajorVer() {        return majorVer;
    }    int getMinorVer() {        return minorVer;
    }    void showIS() {
        System.out.println(is);
    }
}public class TransDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {        if (args.length != 1) {
            System.err.println("usage: java TransDemo classfile");            return;
        }
        ClassLib cl = new ClassLib(new FileInputStream(args[0]));
        System.out.printf("Minor version number: %d%n", cl.getMinorVer());
        System.out.printf("Major version number: %d%n", cl.getMajorVer());
        cl.showIS();        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("x.ser");
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {
            oos.writeObject(cl);
        }

        cl = null;        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("x.ser");
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {
            System.out.println();
            cl = (ClassLib) ois.readObject();
            System.out.printf("Minor version number: %d%n", cl.getMinorVer());
            System.out.printf("Major version number: %d%n", cl.getMajorVer());
            cl.showIS();
        } catch (ClassNotFoundException cnfe) {
            System.err.println(cnfe.getMessage());
        }
    }
}

片段1:序列化和反序列化ClassLib对象

片段1中声明ClassLib和TransDemo类。ClassLib是一个读取Java类文件的库,并且实现了java.io.Serializable接口,从而这些实例能被序列化和反序列化。TransDemo是一个用来序列化和反序列化ClassLib实例的应用类。

ClassLib声明它的实例变量为transient,原因是它可以毫无意义的序列化一个输入流(像上面讲述的那样)。事实上,如果此变量不是transient的话,当反序列化x.ser的内容时,则会抛出java.io.NotSerializableException,原因是InputStream没有实现Serializable接口。

编译片段1:javac TransDemo.java;带一个参数TransDemo.class运行应用:java TransDemo TransDemo.class。你或许会看到类似下面的输出:

ClassLib(InputStream) calledMinor version number: 0Major version number: 51java.io.FileInputStream@79f1e0e0Minor version number: 0Major version number: 51null

以上输出表明:当对象被重构时,没有构造方法调用。此外,is假定默认为null,相比较,当ClassLib对象序列化时,majorVer和minorVer是有值的。

类中的成员变量和transient

Q:类中的成员变量中可以使用transient吗?

A:问题答案请看片段2

public class TransDemo {    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Foo foo = new Foo();
        System.out.printf("w: %d%n", Foo.w);
        System.out.printf("x: %d%n", Foo.x);
        System.out.printf("y: %d%n", foo.y);
        System.out.printf("z: %d%n", foo.z);        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("x.ser");
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {
            oos.writeObject(foo);
        }

        foo = null;        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("x.ser");
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis)) {
            System.out.println();
            foo = (Foo) ois.readObject();
            System.out.printf("w: %d%n", Foo.w);
            System.out.printf("x: %d%n", Foo.x);
            System.out.printf("y: %d%n", foo.y);
            System.out.printf("z: %d%n", foo.z);
        } catch (ClassNotFoundException cnfe) {
            System.err.println(cnfe.getMessage());
        }
    }
}

片段2:序列化和反序列化Foo对象

片段2有点类似片段1。但不同的是,序列化和反序列化的是Foo对象,而不是ClassLib。此外,Foo包含一对变量,w和x,以及实例变量y和z。

编译片段2(javac TransDemo.java)并运行应用(java TransDemo)。你可以看到如下输出:

w: 1x: 2y: 3z: 4w: 1x: 2y: 3z: 0

这个输出告诉我们,实例变量y是被序列化的,z却没有,它被标记transient。但是,当Foo被序列化时,它并没有告诉我们,是否变量w和x被序列化和反序列化,是否只是以普通类初始化方式初始。对于答案,我们需要查看x.ser的内容。

下面显示x.ser十六进制:

00000000 AC ED 00 05 73 72 00 03 46 6F 6F FC 7A 5D 82 1D ....sr..Foo.z]..
00000010 D2 9D 3F 02 00 01 49 00 01 79 78 70 00 00 00 03 ..?...I..yxp....

由于JavaWorld中的“The Java serialization algorithm revealed”这篇文章,我们发现输出的含义:

  • AC ED 序列化协议标识

  • 00 05 流版本号

  • 73 表示这是一个新对象

  • 72 表示这是一个新的类

  • 00 03 表示类名长度(3)

  • 46 6F 6F 表示类名(Foo)

  • FC 7A 5D 82 1D D2 9D 3F 表示类的串行版本标识符

  • 02 表示该对象支持序列化

  • 00 01 表示这个类的变量数量(1)

  • 49 变量类型代码 (0×49, 或I, 表示int)

  • 00 01 表示变量名长度(1)

  • 79 变量名称(y)

  • 78 表示该对象可选的数据块末端

  • 70 表示我们已经到达类层次结构的顶部

  • 00 00 00 03 表示y的值(3)

显而易见,只有实例变量y被序列化。因为z是transient,所以不能序列化。此外,即使它们标记transien,w和x不能被序列化,原因是它们类变量不能序列化。


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