Java I/O不迷茫,一文为你导航! (5)

显式声明的方式:①使用默认的1L作用UID;②根据类名、接口名等生成一个64位的哈希字段,现在的编译器如IDEA、Eclipse都有这样的功能,大家感兴趣去了解下;

序列化用来干什么?

虽然我们上面的程序成功将一个对象序列化保存到磁盘,然后从磁盘还原,但是这样的功能到底可以应用在哪些场景?到底可以干一些什么样的事情呢?下面举一些在实际应用中的例子:

Web服务器中保存Session对象,如Tomcat会在服务器关闭时把session序列化存储到一个名为session.ser的文件之中,这个过程称为session的钝化;

网络上传输对象,如分布式应用等;

关于序列化的一些细节

1.如果一个类没有实现Serializable接口,但是它的基类实现了,那么这个类也是可以序列化的;

2.相反,如果一个类实现了Serializable接口,但是它的父类没有实现,那么这个类还是可以序列化(Object是所有类的父类),但是序列化该子类对象,然后反序列化后输出父类定义的某变量的数值,会发现该变量数值与序列化时的数值不同(一般为null或者其他默认值),而且这个父类里面必须有无参的构造方法,不然子类反序列化的时候会报错。

了解到这里就可以了,更多的细节感兴趣的童鞋可以自行去搜索引擎搜索..

网络 I/O 工作机制

数据从一台主机发送到网络中的另一台主机需要经过很多步骤,首先双方需要有沟通的意向,然后要有能够沟通的物理渠道(物理链路),其次,还要保障双方能够正常的进行交流,例如语言一致的问题、说话顺序的问题等等等;

Java Socket 的工作机制

看到有地方说:网络 I/O 的实质其实就是对 Socket 的读取;那Socket 这个概念没有对应到一个具体的实体,它是描述计算机之间完成相互通信一种抽象功能。打个比方,可以把 Socket 比作为两个城市之间的交通工具,有了它,就可以在城市之间来回穿梭了。交通工具有多种,每种交通工具也有相应的交通规则。Socket 也一样,也有多种。大部分情况下我们使用的都是基于 TCP/IP 的流套接字,它是一种稳定的通信协议。

下图是典型的基于 Socket 的通信的场景:

Java I/O不迷茫,一文为你导航!

主机 A 的应用程序要能和主机 B 的应用程序通信,必须通过 Socket 建立连接,而建立 Socket 连接必须需要底层 TCP/IP 协议来建立 TCP 连接。建立 TCP 连接需要底层 IP 协议来寻址网络中的主机。我们知道网络层使用的 IP 协议可以帮助我们根据 IP 地址来找到目标主机,但是一台主机上可能运行着多个应用程序,如何才能与指定的应用程序通信就要通过 TCP 或 UPD 的地址也就是端口号来指定。这样就可以通过一个 Socket 实例唯一代表一个主机上的一个应用程序的通信链路了。

建立通信链路

当客户端要与服务端通信,客户端首先要创建一个 Socket 实例,操作系统将为这个 Socket 实例分配一个没有被使用的本地端口号,并创建一个包含本地和远程地址和端口号的套接字数据结构,这个数据结构将一直保存在系统中直到这个连接关闭。在创建 Socket 实例的构造函数正确返回之前,将要进行 TCP 的三次握手协议,TCP 握手协议完成后,Socket 实例对象将创建完成,否则将抛出 IOException 错误。

与之对应的服务端将创建一个 ServerSocket 实例,ServerSocket 创建比较简单只要指定的端口号没有被占用,一般实例创建都会成功,同时操作系统也会为 ServerSocket 实例创建一个底层数据结构,这个数据结构中包含指定监听的端口号和包含监听地址的通配符,通常情况下都是“*”即监听所有地址。之后当调用 accept() 方法时,将进入阻塞状态,等待客户端的请求。当一个新的请求到来时,将为这个连接创建一个新的套接字数据结构,该套接字数据的信息包含的地址和端口信息正是请求源地址和端口。这个新创建的数据结构将会关联到 ServerSocket 实例的一个未完成的连接数据结构列表中,注意这时服务端与之对应的 Socket 实例并没有完成创建,而要等到与客户端的三次握手完成后,这个服务端的 Socket 实例才会返回,并将这个 Socket 实例对应的数据结构从未完成列表中移到已完成列表中。所以 ServerSocket 所关联的列表中每个数据结构,都代表与一个客户端的建立的 TCP 连接。

数据传输

传输数据是我们建立连接的主要目的,如何通过 Socket 传输数据,下面将详细介绍。

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