Android基础学习（十五）—— 序列化与反序列化（包括 JSON、GSON））

序列化： 将对象的内容进行流化，将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。对象->字节序列

反序列化： 数据转化为对象。字节序列->对象

一、序列化简介

1、进行序列化的原因：

（1）网络传输

网络传输的数据都必须是二进制数据，但是在Java中都是对象，是没有办法在网络中传输的，所以就需要对Java对象进行序列化，并且要求这个序列化是可逆的，也就是说要可以进行反序列化，否则人家都不知道你传递的是啥信息

（2）对象持久化

将内存中的对象状态保存到文件或者数据库中

（3）实现分布式对象

如RMI（远程方法调用）要利用对象序列化运行远程主机上的服务，就像在本地机上运行对象时一样

2、实现序列化的方式

（1）Java原生序列化

需要被序列化的类实现Serializable接口

具体实现：

1）序列化

ObjectOutputStream#writeObject(Object obj)方法

2）反序列化

ObjectInputStream#readObject()方法

缺点：

效率较低，序列化后的流数据比较大

（2）使用第三方的序列化方式

如JSON、Hessian等

3、注意

（1）transient修饰的属性，是不会被序列化的

（2）静态static修饰的属性，是不会被序列化的

二、JSON

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

注意：

1）虽然 JSON 名称中有 JavaScript，但是 JSON 和 JavaScript 的关系仅仅只是在设计JSON的时候参照了JavaScript的一些语法而已，两者无必然联系。

2）JSON常用于网络数据的交互，以及将某些数据按照JSON的格式写入到文件进行持久化记录

三、GSON

Github：https://github.com/google/gson

GSON是Google提供的用来在Java对象和JSON数据之间进行映射的Java类库。可以将一个JSON字符串转成一个Java对象（反序列化），或反过来（序列化）

在项目中引用GSON：

Gradle：

dependencies{implementation 'com.google.code.gson:gson:2.9.1'
}

1、将对象转换为JSON字符串

在需要转换JSON字符串的位置编写代码：

String json = new Gson().toJSON(要转换的对象);

2、将JSON字符串转换为对象

在需要转换Java对象的位置编写代码：

对象 = new Gson().fromJson(JSON字符串, 对象类型.class);

接下来，将从以下几个方面来介绍 GSON 的使用：

Java Object 序列化/反序列化
Array 和 List 的序列化/反序列化
Map 和 Set 的序列化/反序列化
变量值为null时的序列化/反序列化
控制序列化/反序列化的变量名称

1、Java对象序列化与反序列化

public class User {@Exposeprivate String userName;@Exposeprivate String password;@Exposeprivate int age;@Exposeprivate boolean isStudent;@Exposeprivate Job job;//serialize，是否参与序列化；deserialize，是否参与反序列化@Expose(serialize=false, deserialize=false)private int test1;private transient int test2;//无法以class作为字段名@SerializedName("class")private int cls;public User(String userName, String password, int age, boolean isStudent){this.userName = userName;this.password = password;this.age = age;this.isStudent = isStudent;}public String getUserName() {return userName;}public void setUserName(String userName) {this.userName = userName;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public boolean isStudent() {return isStudent;}public void setStudent(boolean student) {isStudent = student;}public Job getJob() {return job;}public void setJob(Job job) {this.job = job;}public int getTest1() {return test1;}public void setTest1(int test1) {this.test1 = test1;}public int getTest2() {return test2;}public void setTest2(int test2) {this.test2 = test2;}public int getCls() {return cls;}public void setCls(int cls) {this.cls = cls;}@NonNull@Overridepublic String toString() {return "userName=" + userName + ", " +"password=" + password + ", " +"age=" + age + ", " +"isStudent=" + isStudent + ", " +"job=" + job + ", " +"test1=" + test1 + ", " +"test2=" + test2 + ", " +"cls=" + cls;}

public class ObjectUnitTest {public void testObject(){User u1 = new User("Lance", "123", 18, false);Gson gson = new Gson();//序列化String json = gson.toJson(u1);System.out.println("序列化：" + json);//反序列化User u2 = gson.fromJson(json, User.class);System.out.println("反序列化：" + u2.getUserName());System.out.println("反序列化：u2: " + u2);}public static void main(String args[]){ObjectUnitTest out = new ObjectUnitTest();out.testObject();}
}

结果：

序列化：{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0}
反序列化：u2: userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0

Java嵌套对象序列化与反序列化

public class Job {private String name;private int salary;public Job(String name, int salary){this.name = name;this.salary = salary;}@Overridepublic String toString(){return "Job{" +"name='" + name + '\'' +", salary = " + salary +'}';}
}

    public void testNestedObject(){User u1 = new User("Lance", "123", 18, false);Job job = new Job("工人", 10000);u1.setJob(job);Gson gson = new Gson();String json = gson.toJson(u1);System.out.println("序列化：：" + json);User u2 = gson.fromJson(json, User.class);System.out.println("反序列化：：" +u2);}

结果：

序列化：：{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"job":{"name":"工人","salary":10000},"test1":0,"class":0}
反序列化：：userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=Job{name='工人', salary = 10000}, test1=0, test2=0, cls=0

2、Array 和 List 的序列化/反序列化

（1）Array数组的序列化与反序列化

数组类型对象和普通对象一样，使用toJson/fromJson即可完成序列化与返序列化

public void testArray(){User[] users1 = new User[3];users1[0] = new User("Lance", "123", 18, false);users1[1] = new User("Alex", "123", 88, true);Gson gson = new Gson();String json = gson.toJson(users1);System.out.println("序列化:" + json);User[] users2 = gson.fromJson(json, User[].class);System.out.println("反序列化:" + users2[0]);System.out.println("反序列化:" + users2[1]);System.out.println("反序列化:" + users2[2]);
}

结果：

序列化:[{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0},{"userName":"Alex","password":"123","age":88,"isStudent":true,"test1":0,"class":0},null]
反序列化:userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0
反序列化:userName=Alex, password=123, age=88, isStudent=true, job=null, test1=0, test2=0, cls=0
反序列化:null

（2）List集合的序列化和反序列化

    public void testListObject(){List<User> list1 = new ArrayList<>();list1.add(new User("Lance", "123", 18, false));list1.add(new User("Alex", "123", 88, true));list1.add(null);Gson gson = new Gson();//序列化String json = gson.toJson(list1);System.out.println("List序列化:" + json);//反序列化Type type = new TypeToken<List<User>>(){}.getType();List<User> list2 = gson.fromJson(json, type);  //注意，这里是typeSystem.out.println("List反序列化:" + list2.get(0));System.out.println("List反序列化:" + list2.get(1));System.out.println("List反序列化:" + list2.get(2));}

结果：

List序列化:[{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0},{"userName":"Alex","password":"123","age":88,"isStudent":true,"test1":0,"class":0},null]
List反序列化:userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0
List反序列化:userName=Alex, password=123, age=88, isStudent=true, job=null, test1=0, test2=0, cls=0
List反序列化:null

注意：

fromJson如果第二个参数为List.class的话，Gson不知道List中的泛型类型是什么，不知道接收数据是哪种类。

TypeToken将泛型指定为List中存储的类型。

3、Map 和 Set 的序列化/反序列化

（1）Map的序列化与反序列化

Map集合类型对象在反序列化时与List一样，需要使用TypeToken完成反序列化

public void testMapObject(){Map<String, User> map1 = new HashMap<>();//java对象map1.put("1", new User("Lance","123", 18, false));map1.put("2", new User("Alex","123", 88, true));map1.put("3",null);map1.put(null, null);//Gson提供的Gson对象Gson gson = new Gson();//序列化String json = gson.toJson(map1);System.out.println("Map序列化:" + json);Type type = new TypeToken<Map<String, User>>(){}.getType();Map<String, User> map2 = gson.fromJson(json, type);System.out.println("Map反序列化:" + map2.get(null));System.out.println("Map反序列化:" + map2.get("1"));}

结果：

Map序列化:{"1":{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0},"2":{"userName":"Alex","password":"123","age":88,"isStudent":true,"test1":0,"class":0}}
Map反序列化:null
Map反序列化:userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0

（2）Set的序列化与反序列化

Set在反序列化时同样需要使用TypeToken完成反序列化

public void testSetObject(){Set<User> set1 = new HashSet<>();//java对象set1.add( new User("Lance","123", 18, false));set1.add(new User("Alex","123", 88, true));set1.add(null);//Gson提供的Gson对象Gson gson = new Gson();//序列化String json = gson.toJson(set1);System.out.println("Set序列化:" + json);反序列化
//        Type type = new TypeToken<List<User>>(){}.getType();
//        //如果是 HashSet 类型，则完全可以使用反序列为List，因为ArrayList和HashSet 两者序列化后的 Json 数据一致。
//        List<User> set2 = gson.fromJson(json, type);
//        System.out.println("Set反序列化:" + set2.get(0));
//        System.out.println("Set反序列化:" + set2.get(1));
//        System.out.println("Set反序列化:" + set2.get(2));//反序列化Type type = new TypeToken<Set<User>>(){}.getType();//Set需要使用迭代器，不能直接getSet<User> set2 = gson.fromJson(json, type);Iterator<User> iterator = set2.iterator();while(iterator.hasNext()){User next = iterator.next();System.out.println("Set反序列化:" + next);}}

结果：

Set序列化:[null,{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0},{"userName":"Alex","password":"123","age":88,"isStudent":true,"test1":0,"class":0}]
Set反序列化:null
Set反序列化:userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0
Set反序列化:userName=Alex, password=123, age=88, isStudent=true, job=null, test1=0, test2=0, cls=0

4、变量值为null时的序列化/反序列化

（1）如果一个变量为NULL，那么按照 GSON 默认的处理为忽略这个字段

    public void testVarNull(){User u1 = new User("Lance", "123", 18, false);  //job字段没有赋值，默认为NULL//Gson提供的Gson对象Gson gson = new Gson();//序列化String json = gson.toJson(u1);System.out.println(json);//反序列化User u2 = gson.fromJson(json, User.class);System.out.println(u2);}

结果：

{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0}
userName=Lance, password=123, age=18, isStudent=false, job=null, test1=0, test2=0, cls=0

当某个属性为null时，Gson在序列化时会忽略这个属性

（2）如果一个集合中的存储的数据为NULL，那么按照GSON默认的处理为不会忽略

List<User> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(new User("Lance", "123", 18, false));
list1.add(null);Gson gson = new Gson();//序列化
String json = gson.toJson(list1);
System.out.println("序列化:" + json);

结果：

序列化:[{"userName":"Lance","password":"123","age":18,"isStudent":false,"test1":0,"class":0},null]

5、控制序列化/反序列化的变量名称

（1）如果希望JSON字符串字段名不用变量名作为Key（比如User类的userName被作为Key），又或者希望JSON字符串中的Key存在Java中的关键字时（如 “class”:18），可以借助 @SerializedName 注解控制 JSON 字段中 Key 的命名。

class User{...@SerializedName("class")private int cls;
}

（2）如果希望指定GSON对某些字段配置是否参与序列化与反序列化，可以使用 @Expose 注解控制，同时使用 GsonBuilder 创建 Gson 对象。

可以点进去“@Expose”看下源码，可以发现可以设置变量是否参加序列化/反序列化

默认情况下，变量是可以参加序列化/反序列化的

要使得 “@Expose” 生效，就不是 new Gson() 了，而是new GsonBuilder().excludeFieldWithoutExposeAnnotation().create();

（3）transient关键字的作用：使得变量不参加任何序列化/反序列化