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Java序列化详解

2022年10月10日 10:39 周一

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什么是序列化？什么是反序列化 #

当需要持久化Java对象，比如将Java对象保存在文件中、或者在网络中传输Java对象，这些场景都需要用到序列化

即：

序列化：将数据结构/对象，转换成二进制字节流
反序列化：将在序列化过程中所生成的二进制字节流，转换成数据结构或者对象的过程

对于Java，序列化的是对象(Object)，也就是实例化后的类(Class)

序列化的目的，是通过网络传输对象，或者说是将对象存储到文件系统、数据库、内存中，如图： ly-20241212141924954

实际场景 #

对象在进行网络传输（比如远程方法调用 RPC 的时候）之前需要先被序列化，接收到序列化的对象之后需要再进行反序列化；
将对象存储到文件中的时候需要进行序列化，将对象从文件中读取出来需要进行反序列化。
将对象存储到缓存数据库（如 Redis）时需要用到序列化，将对象从缓存数据库中读取出来需要反序列化

序列化协议对于TCP/IP 4层模型的哪一层 #

4层包括，网络接口层，网络层，传输层，应用层如下图所示：
ly-20241212141925161

OSI七层协议模型中，表示层就是对应用层的用户数据，进行处理转换成二进制流；反过来的话，就是将二进制流转换成应用层的用户数据，即序列化和反序列化，
因为，OSI 七层协议模型中的应用层、表示层和会话层对应的都是 TCP/IP 四层模型中的应用层，所以序列化协议属于 TCP/IP 协议应用层的一部分

常见序列化协议对比 #

kryo 英音 [k’rɪəʊ] ，除了JDK自带的序列化，还有hessian、kryo、protostuff

JDK自带的序列化，只需要实现java.io.Serializable接口即可

@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Getter
@Builder
@ToString
public class RpcRequest implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1905122041950251207L;
    private String requestId;
    private String interfaceName;
    private String methodName;
    private Object[] parameters;
    private Class<?>[] paramTypes;
    private RpcMessageTypeEnum rpcMessageTypeEnum;
}

serialVersionUID用于版本控制，会被写入二进制序列，反序列化如果发现和当前类不一致则会抛出InvalidClassException异常。一般不使用JDK自带序列化，1 不支持跨语言调用 2 性能差，序列化之后字节数组体积过大

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为什么Java中只有值传递

2022年10月9日 11:30 周日

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形参&&实参
- 实参(实际参数，Arguments)，用于传递给函数/方法的参数，必须有确定的值
- 形参(形式参数，Parameters)，用于定义函数/方法，接收实参，不需要有确定的值
```
String hello = "Hello!";
// hello 为实参
sayHello(hello);
// str 为形参
void sayHello(String str) {
    System.out.println(str);
}
```
值传递&&引用传递
- 程序设计将实参传递给方法的方式分为两种，值传递：方法接收实参值的拷贝，会创建副本；引用传递：方法接受的是实参所引用的对象在堆中的地址，不会创建副本，对形参的修改将影响到实参

Java中只有值传递，原因：

传递基本类型参数

public static void main(String[] args) {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    swap(num1, num2);
    System.out.println("num1 = " + num1);
    System.out.println("num2 = " + num2);
}

public static void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    System.out.println("a = " + a);
    System.out.println("b = " + b);
}
//输出
a = 20
b = 10
num1 = 10
num2 = 20

传递引用类型参数 1
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javaGuide基础3

2022年10月8日 15:23 周六

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异常 #

unchecked exceptions (运行时异常)
checked exceptions (非运行时异常，编译异常）
Java异常类层次结构图
Exception和Error有什么区别
- 除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常
- Exception : 程序本身可以处理的异常（可通过catch捕获）
  - Checked Exception ，受检查异常，必须处理(catch 或者 throws ，否则编译器通过不了) IOException，ClassNotFoundException，SQLException，FileNotFoundException
  - Unchecked Exception ，不受检查异常，可以不处理

（算数异常，类型转换异常，不合法的线程状态异常，下标超出异常，空指针异常，参数类型异常，数字格式异常，不支持操作异常） ArithmeticException，ClassCastException，IllegalThreadStateException，IndexOutOfBoundsException

  NullPointerException，IllegalArgumentException，NumberFormatException，SecurityException，UnsupportedOperationException 


  ```illegal 英[ɪˈliːɡl] 非法的```  
  ```Arithmetic 英[əˈrɪθmətɪk] 算术```

Error： 程序无法处理的错误，不建议通过catch 捕获，已办错误发生时JVM会选择线程终止
OutOfMemoryError （堆，Java heap space），VirtualMachineError，StackOverFlowError，AssertionError （断言），IOError
Throwable类常用方法
- String getMessage() //简要描述
- String toString() //详细
- String getLocalizedMessage() //本地化信息，如果子类(Throwable的子类)没有覆盖该方法，则与gtMessage() 结果一样
- void printStackTrace() //打印Throwable对象封装的异常信息
try-catch-finally如何使用 try后面必须要有catch或者finally；无论是否捕获异常，finally都会执行；当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。
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javaGuide基础2

2022年9月29日 10:16 周四

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面向对象基础 #

区别
- 面向过程把解决问题的过程拆成一个个方法，通过一个个方法的执行解决问题。
- 面向对象会先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。
- 面向对象编程 易维护、易复用、易扩展
对象实例与对象引用的不同
new 运算符，new 创建对象实例（对象实例在堆内存中），对象引用指向对象实例（对象引用存放在栈内存中）。
一个对象引用可以指向 0 个或 1 个对象（一根绳子可以不系气球，也可以系一个气球）;一个对象可以有 n 个引用指向它（可以用 n 条绳子系住一个气球）。
对象的相等一般比较的是内存中存放的内容是否相等；引用相等一般比较的是他们指向的内存地址是否相等
如果一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗? 如果我们自己添加了类的构造方法（无论是否有参），Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了
- 构造方法特点：名字与类名相同；没有返回值但不能用void声明构造函数；生成类的对象时自动执行
- 构造方法不能重写(override)，但能重载 (overload)

面向对象三大特征

封装
把一个对象的状态信息(属性)隐藏在对象内部，不允许直接访问，但提供可以被外界访问的方法来操作属性

public class Student {
    private int id;//id属性私有化
    private String name;//name属性私有化

    //获取id的方法
    public int getId() {
        return id;
    }

    //设置id的方法
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    //获取name的方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    //设置name的方法
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

继承
不通类型的对象，相互之间有一定数量的共同点，同时每个对象定义了额外的特性使得他们与众不同。继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术
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javaGuide基础1

2022年9月28日 10:51 周三

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基础概念及常识 #

Java语言特点
- 面向对象（封装、继承、多态）
- 平台无关性（Java虚拟机）
- 等等
JVM并非只有一种，只要满足JVM规范，可以开发自己专属JVM
JDK与JRE
- JDK，JavaDevelopmentKit，包含JRE，还有编译器（javac）和工具（如javadoc、jdb）。能够创建和编译程序
- JRE，Java运行时环境，包括Java虚拟机、Java类库，及Java命令等。但是不能创建新程序
字节码，采用字节码的好处
- Java中，JVM可以理解的代码称为字节码（.class文件)，不面向任何处理器，只面向虚拟机
- Java程序从源代码到运行的过程
  - java代码必须先编译为字节码，之后呢，.class–>机器码，这里JVM类加载器先加载字节码文件，然后通过解释器进行解释执行（也就是字节码需要由Java解释器来解释执行）
  - Java解释器是JVM的一部分
编译与解释并存
- 编译型：通过编译器将源代码一次性翻译成可被该平台执行的机器码，执行快、开发效率低
- 解释型：通过解释器一句一句的将代码解释成机器代码后执行，执行慢，开发效率高
- 如图
为什么说 Java 语言“编译与解释并存”？
这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征，也具有解释型语言的特征。因为 Java 程序要经过先编译，后解释两个步骤，由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤，生成字节码（.class 文件），这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。
Java与C++区别
- 没学过C++，Java不提供指针直接访问内存
- Java为单继承；但是Java支持继承多接口
- Java有自动内存管理垃圾回收机制（GC），不需要程序员手动释放无用内存
注释分为单行注释、多行注释、文档注释
标识符与关键字标识符即名字，关键字则是被赋予特殊含义的标识符
自增自减运算符当 b = ++a 时，先自增（自己增加 1），再赋值（赋值给 b）；当 b = a++ 时，先赋值(赋值给 b)，再自增（自己增加 1）
continue/break/return
- continue ：指跳出当前的这一次循环，继续下一次循环。
- break ：指跳出整个循环体，继续执行循环下面的语句。
- return 用于跳出所在方法，结束该方法的运行。
变量
- 成员变量和局部变量
  - 成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰
  - 从变量在内存中的存储方式来看,如果成员变量是使用 static 修饰的，那么这个成员变量是属于类的，如果没有使用 static 修饰，这个成员变量是属于实例的。而对象存在于堆内存，局部变量则存在于栈内存。
  - 从变量在内存中的生存时间上看，成员变量是对象的一部分，它随着对象的创建而存在，而局部变量随着方法的调用而自动生成，随着方法的调用结束而消亡（即方法栈弹出后消亡）。
  - final必须显示赋初始值，其他都自动以类型默认值赋值
- 静态变量：被类所有实例共享
字符型常量与字符串常量区别
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