ObjectOutputStream in Java – Objekt in Datei schreiben

Java ObjectOutputStream: Objekte in Dateien speichern

Einführung

Die Klasse ObjectOutputStream, beheimatet im Java-Paket java.io, dient dazu, serialisierbare Java-Objekte in einen Datenstrom zu schreiben. Die Serialisierung, ein zentraler Prozess, wandelt komplexe Java-Objekte in einen Byte-Strom um, welcher für die Speicherung oder Übertragung durch Netzwerke prädestiniert ist. Mit ObjectOutputStream können Entwickler Objekte sichern, die später über einen ObjectInputStream wiederhergestellt werden können.

Die Arbeitsweise von ObjectOutputStream

Die ObjectOutputStream-Klasse basiert auf dem Serialisierungsverfahren von Objekten. Die wesentlichen Schritte sind:

1. Objektvorbereitung: Das Objekt, welches serialisiert werden soll, muss das Interface Serializable implementieren. Dieses Interface beinhaltet eine writeObject-Methode, welche die Serialisierung des Objekts übernimmt.
2. Erstellung des Ausgabestroms: Ein ObjectOutputStream wird instanziiert und mit einem zugrundeliegenden OutputStream verbunden, der als Ziel für die zu schreibenden Objekte dient.
3. Objekt schreiben: Die Methode writeObject wird aufgerufen, um das Objekt in den Datenstrom zu schreiben. Zunächst werden Metadaten des Objekts, einschließlich dessen Klasse, geschrieben, gefolgt von den serialisierten Daten des Objekts.
4. Rekursive Serialisierung: Falls das Objekt wiederum serialisierbare Objekte enthält, werden diese rekursiv serialisiert und in den Datenstrom geschrieben.
5. Datenfluss und Abschluss: Nach dem Schreiben aller Objekte wird flush aufgerufen, um restliche Daten in den Datenstrom zu schreiben. Anschliessend wird close genutzt, um den Strom zu schließen und die Integrität der geschriebenen Daten zu sichern.

Voraussetzungen für die Serialisierung

Die Serialisierung eines Objekts erfordert folgende Bedingungen:

• Das Objekt muss das Interface Serializable implementieren.
• Sämtliche Felder des Objekts müssen entweder serialisierbar oder als transient gekennzeichnet sein.
• Alle Klassen, auf die das Objekt referenziert, müssen ebenfalls serialisierbar sein.

Vorteile von ObjectOutputStream

• Persistenz: Ermöglicht das Speichern von Objekten in Dateien, Datenbanken oder anderen persistenten Datenspeichern.
• Netzwerkübertragung: Serialisierte Objekte können effizient über Netzwerke übertragen werden, da sie in einem kompakten Byteformat vorliegen.
• Wiederherstellung: Serialisierte Objekte lassen sich zu einem späteren Zeitpunkt aus dem gespeicherten Strom rekonstruieren und behalten den ursprünglichen Objektzustand bei.

Anwendung von ObjectOutputStream

Die Verwendung von ObjectOutputStream ist unkompliziert. Die wesentlichen Schritte sind:

1. Implementieren Sie das Interface Serializable für die zu serialisierenden Klassen.
2. Erstellen Sie ein ObjectOutputStream-Objekt unter Angabe eines OutputStream als Parameter.
3. Schreiben Sie Objekte in den Datenstrom unter Verwendung der writeObject-Methode.
4. Rufen Sie die flush-Methode auf, um noch ausstehende Daten zu schreiben.
5. Beenden Sie den Datenstrom mittels der close-Methode.

Beispiel

Hier ein Code-Beispiel:

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

public class ObjectOutputStreamBeispiel {

    public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("objekt.bin");
             ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream)) {

            // Erstellen eines serialisierbaren Objekts
            Person person = new Person("Max", "Mustermann", 30);

            // Objekt in Datei schreiben
            objectOutputStream.writeObject(person);
            System.out.println("Objekt erfolgreich gespeichert.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Fehlerbehandlung bei ObjectOutputStream

Beim Schreiben von Objekten in einen Datenstrom können verschiedene Fehler auftreten. Nachfolgend einige häufige Fehlerursachen:

• NotSerializableException: Das Objekt implementiert nicht das Interface Serializable.
• InvalidClassException: Die Struktur der Objektklasse hat sich seit der Serialisierung verändert.
• StreamCorruptedException: Der zugrunde liegende OutputStream ist beschädigt.
• IOException: Ein allgemeiner Ein-/Ausgabefehler.

Zusammenfassung

Der ObjectOutputStream ist ein mächtiges Werkzeug für das Speichern und Übertragen komplexer Java-Objekte. Durch die Serialisierung wird der Zustand von Objekten bewahrt, persistent gespeichert und effizient über Netzwerke übertragen. Seine Verwendung ist relativ einfach, jedoch müssen die zu serialisierenden Objekte die Serializable-Schnittstelle implementieren und gewisse Voraussetzungen erfüllen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

1. Was ist der Unterschied zwischen Serialisierung und Deserialisierung?	Serialisierung konvertiert ein Objekt in einen Byte-Strom, während Deserialisierung den Strom in das Originalobjekt zurückverwandelt.
2. Welche Klassen sind nicht serialisierbar?	Primitive Datentypen, Arrays und nicht-finalisierbare Klassen.
3. Wie serialisiert man ein nicht-serialisierbares Feld?	Durch die Verwendung der @Transient-Annotation oder einer benutzerdefinierten Serialisierungsmethode.
4. Was ist die Serialisierungs-Versions-ID?	Eine eindeutige Nummer zur Identifikation der Objektklasse bei der Serialisierung.
5. Was ist der Vorteil der externen Serialisierung?	Ermöglicht eine präzisere Steuerung des Serialisierungsprozesses und die Implementierung von benutzerdefinierten Serialisierungsmechanismen.
6. Wie kann die Serialisierung eingeschränkt werden?	Mithilfe der writeObject-Methode mit ObjectOutputStream.PutField zur Serialisierung ausgewählter Felder.
7. Wann ist die Verwendung von ObjectOutputStream sinnvoll?	Wenn komplexe Java-Objekte für Speicherung, Übertragung oder Wiederherstellung serialisiert werden müssen.
8. Gibt es Alternativen zu ObjectOutputStream?	Ja, darunter JSON-Serialisierung, XML-Serialisierung und Protobuf-Serialisierung.