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Java 中的 transient 关键字：深入解析与实战

article 2024/11/7 10:19:52

在 Java 编程中，transient 关键字是一个非常有用的工具，尤其是在处理对象序列化时。尽管 transient 关键字在日常开发中可能不常被使用，但了解它的作用和使用场景对于提升代码的安全性和性能至关重要。本文将深入探讨 transient 关键字的作用、使用方法以及一些注意事项。

1 transient 的作用及使用方法

在 Java 中，一个对象只要实现了 Serializable 接口，它就可以被序列化。然而，在实际开发过程中，我们常常会遇到这样的情况：一个类的某些字段需要序列化，而另一些字段则不需要。例如，用户的敏感信息（如密码、银行卡号等）为了安全起见，不希望在网络操作中传输或持久化到磁盘文件中。这时，我们就可以使用 transient 关键字来标记这些字段。

示例

public class TransientTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.setUsername("沉默王二");
        user.setPasswd("123456");
        
        System.out.println("read before Serializable: ");
        System.out.println("username: " + user.getUsername());
        System.err.println("password: " + user.getPasswd());
        
        try {
            ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt"));
            os.writeObject(user); // 将User对象写进文件
            os.flush();
            os.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        try {
            ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt"));
            user = (User) is.readObject(); // 从流中读取User的数据
            is.close();
            
            System.out.println("\nread after Serializable: ");
            System.out.println("username: " + user.getUsername());
            System.err.println("password: " + user.getPasswd());
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 8294180014912103005L;  
    
    private String username;
    private transient String passwd;
    
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
    
    public String getPasswd() {
        return passwd;
    }
    
    public void setPasswd(String passwd) {
        this.passwd = passwd;
    }
}

输出结果：

read before Serializable:
username: 沉默王二
password: 123456 
read after Serializable:
username: 沉默王二
password: null

从输出结果可以看出，password 字段为 null，说明反序列化时根本没有从文件中获取到该字段的信息。

2 transient 使用小结

  1. 一旦字段被 transient 修饰，该成员变量将不再是对象持久化的一部分，该变量的值在序列化后无法访问。
  2. transient 关键字只能修饰字段，而不能修饰方法和类。
  3. 被 transient 关键字修饰的字段不能被序列化，一个静态变量（static 关键字修饰）不管是否被 transient 修饰，均不能被序列化。

示例

public class TransientTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.setUsername("沉默王二");
        user.setPasswd("123456");
        
        System.out.println("read before Serializable: ");
        System.out.println("username: " + user.getUsername());
        System.err.println("password: " + user.getPasswd());
        
        try {
            ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.txt"));
            os.writeObject(user); // 将User对象写进文件
            os.flush();
            os.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        try {
            // 在反序列化之前改变username的值
            User.username = "沉默王三";
            
            ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.txt"));
            user = (User) is.readObject(); // 从流中读取User的数据
            is.close();
            
            System.out.println("\nread after Serializable: ");
            System.out.println("username: " + user.getUsername());
            System.err.println("password: " + user.getPasswd());
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 8294180014912103005L;  
    
    public static String username;
    private transient String passwd;
    
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
    
    public String getPasswd() {
        return passwd;
    }
    
    public void setPasswd(String passwd) {
        this.passwd = passwd;
    }
}

运行结果：

read before Serializable:
username: 沉默王二
password: 123456 
read after Serializable:
username: 沉默王三
password: null

从结果可以看出，username 字段在反序列化后变成了 沉默王三，这证明了 static 修饰的字段不能被序列化。

3 transient 修饰的字段真的不能被序列化？

思考下面的例子：

public class ExternalizableTest implements Externalizable {
    private transient String content = "是的，我将会被序列化，不管我是否被transient关键字修饰";

    @Override
    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException {
        out.writeObject(content);
    }

    @Override
    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
        content = (String) in.readObject();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExternalizableTest et = new ExternalizableTest();
        ObjectOutput out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("test")));
        out.writeObject(et);

        ObjectInput in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("test")));
        et = (ExternalizableTest) in.readObject();
        System.out.println(et.content);

        out.close();
        in.close();
    }
}

输出结果：

是的，我将会被序列化，不管我是否被transient关键字修饰

这是为什么呢？不是说 transient 关键字修饰的字段不能序列化吗？

这是因为我们使用了 Externalizable 接口而不是 Serializable 接口。在 Java 中，对象的序列化可以通过实现两种接口来实现：

  • Serializable 接口：所有的序列化将会自动进行。
  • Externalizable 接口：需要在 writeExternal 方法中指定要序列化的字段，与 transient 关键字修饰无关。

因此，例子中输出的是变量 content 的内容，而不是 null。

4 小结

transient 关键字用于修饰类的成员变量，在序列化对象时，被修饰的成员变量不会被序列化和保存到文件中。其作用是告诉 JVM 在序列化对象时不需要将该变量的值持久化，这样可以避免一些安全或者性能问题。但是，transient 修饰的成员变量在反序列化时会被初始化为其默认值（如 int 类型会被初始化为 0，引用类型会被初始化为 null），因此需要在程序中进行适当的处理。

transient 关键字和 static 关键字都可以用来修饰类的成员变量。其中，transient 关键字表示该成员变量不参与序列化和反序列化，而 static 关键字表示该成员变量是属于类的，不属于对象的，因此不需要序列化和反序列化。

在 Serializable 和 Externalizable 接口中，transient 关键字的表现也不同：

  • 在 Serializable 中，transient 表示该成员变量不参与序列化和反序列化。
  • 在 Externalizable 中，transient 不起作用，因为 Externalizable 接口需要实现 readExternal 和 writeExternal 方法，需要手动完成序列化和反序列化的过程。

通过深入理解 transient 关键字，我们可以更好地控制对象的序列化过程，从而提升代码的安全性和性能。

5 思维导图

在这里插入图片描述

6 参考链接

招银面试官：说说 Java transient 关键字吧


http://www.kler.cn/a/382837.html

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