面试题：Java类序列化与反序列化：版本控制问题

Question

当一个已序列化的Java类发生了字段的添加、删除或修改时，在反序列化过程中可能会遇到哪些问题？如何通过序列化版本号（serialVersionUID）来进行有效的版本控制，以确保反序列化能够正确进行？请举例说明。

Answer 1

字段变化在反序列化时可能遇到的问题

1. 字段添加： 反序列化时，新添加的字段在旧的序列化数据中不存在，其值会被赋予该字段类型的默认值。例如，若原类class OldClass implements Serializable { int id; }，新类class NewClass extends OldClass { int id; String name; }，反序列化旧数据到新类时，name字段为null。
2. 字段删除： 若删除的字段在旧序列化数据中有值，反序列化时会丢失该字段的值。例如原类class OldClass implements Serializable { int id; String name; }，新类class NewClass implements Serializable { int id; }，反序列化旧数据到新类时，name字段的值会被丢弃。
3. 字段修改： 包括字段类型修改和字段名称修改。若字段类型修改，反序列化通常会失败并抛出InvalidClassException。例如原类class OldClass implements Serializable { int id; }，新类class NewClass implements Serializable { long id; }，反序列化会失败。若字段名称修改，类似于字段删除，旧数据中该字段的值会丢失。

通过serialVersionUID进行版本控制

1. serialVersionUID的作用： serialVersionUID是一个类的版本标识，在序列化和反序列化过程中，JVM会比较类的serialVersionUID与序列化数据中的serialVersionUID。如果两者相同，反序列化通常可以顺利进行；如果不同，会抛出InvalidClassException。
2. 设置serialVersionUID： 可以在类中显式定义serialVersionUID，例如：

import java.io.Serializable;

public class MyClass implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    int data;
    // 其他方法
}

3. 举例说明： 假设初始类如下：

import java.io.Serializable;

public class Version1 implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    int id;
}

对其进行序列化：

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class SerializeVersion1 {
    public static void main(String[] args) {
        Version1 obj = new Version1();
        obj.id = 10;
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("version1.ser"))) {
            oos.writeObject(obj);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

然后类发生了变化，添加了一个字段，同时保持serialVersionUID不变：

import java.io.Serializable;

public class Version2 implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    int id;
    String name;
}

反序列化代码如下：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

public class DeserializeVersion2 {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("version1.ser"))) {
            Version2 obj = (Version2) ois.readObject();
            System.out.println("Id: " + obj.id);
            System.out.println("Name: " + obj.name); // name为null
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，由于serialVersionUID未改变，虽然数据是由Version1序列化产生，Version2仍能成功反序列化，只是新添加的name字段为默认值null。若改变serialVersionUID，则反序列化会抛出InvalidClassException。