Serialize

Serialize & Deserailize

직렬화(Serialize)는 자바의 객체를 바이트 형태로 변환하는 기술입니다. 직렬화되어 바이트로 변환된 객체는 다른 자바 시스템에서 역직렬화(Deserialize) 되어 다시 객체로 변환되어 사용됩니다.

직렬화(Serialize): 자바 객체를 바이트 형태의 데이터로 변환하는 기술입니다.
역직렬화(Deserialize): 바이트 형태의 데이터를 다시 자바 객체로 변환하는 기술입니다.

직렬화는 JVM 메모리에 상주하는 객체 데이터를 영속화하거나, 네트워크로 전송하기 위해 사용됩니다. 시스템이 종료되더라도 데이터가 유지된다는 장점이 있어 다음과 같은 사례에서 자주 활용됩니다.

Servlet Session : 세션을 디스크 또는 DB에 저장하기 위해 직렬화가 필요합니다.
Cache(Ehcache, Redis, Memcached) : 캐시에 객체를 저장하고 불러오기 위해 직렬화를 사용합니다.
Java RMI(Remote Method Invocation) : 원격 메서드 호출 시, 객체를 네트워크를 통해 전달하기 위해 직렬화가 필요합니다.

How to Serialize

자바에서는 객체를 직렬화/역직렬화하기 위해 java.io.Serializable 인터페이스를 구현해야 합니다. 기본형(Primitive Type)은 자동으로 직렬화가 가능하지만, 참조형(Reference Type) 객체는 Serializable 인터페이스를 구현해야 가능합니다.

int, long, double 와 같은 기본형은 별도 조치 없이 직렬화됩니다.
String, Array, Collection 같이 주소값을 갖는 참조형은 해당 클래스가 Serializable을 구현하고 있어야 직렬화가 가능합니다.
- 만약 참조형 객체가 다른 참조형 필드를 포함한다면, 그 필드 역시 Serializable을 구현해야 합니다.
직렬화에서 제외하고 싶은 필드는 transient 키워드를 사용하면 됩니다.

직렬화하려는 객체는 물론이고 해당 객체를 구성하는 기본형을 제외한 모든 필드가 Serializable를 구현하고 있기 때문에 정상적으로 직렬화되는 것을 확인할 수 있습니다.

public class ResearchSerialize {  
  
    public static class TestField implements Serializable {  
    }  
    
    public record TestRecord(  
            int field1,  
            String field2, // String.class already implements Serializable  
            TestField field3  
    ) implements Serializable {  
    }  
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
	    TestRecord testRecord = new TestRecord(10, "TestRecord", new TestField());  
	  
	    byte[] serializedRecord;  
	    try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {  
	        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) {  
	            oos.writeObject(testRecord); // Serialize  
	            serializedRecord = baos.toByteArray();  
	        }  
	    }  
	  
	    TestRecord deserializedRecord;  
	    try (ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(serializedRecord)) {  
	        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais)) {  
	            deserializedRecord = (TestRecord) ois.readObject(); // Deserialize  
	        }  
	    }  
	  
	    System.out.println(deserializedRecord); // TestRecord[field1=10, field2=TestRecord, field3=research.interview.serialize.ResearchSerialize$TestField@71bbf57e]  
	}
}

Fail Case

반대로 직렬화하려는 참조형 객체가 Serializable 인터페이스를 구현하지 않은 경우, 직렬화 시도 시 java.io.NotSerializableException 예외가 발생합니다.

public class ResearchSerialize {  
  
    public static class TestField implements Serializable {  
    }  
    
    public record TestRecord( // Must be implements Serializable Interface  
            int field1,  
            String field2,  
            TestField field3  
    ) {  
    }  
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        TestRecord testRecord = new TestRecord(10, "TestRecord", new TestField());  
  
        try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {  
            try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) {  
                oos.writeObject(testRecord);  // NotSerializableException  
            }  
        }  
    }  
}

동일하게, 직렬화 대상 객체 내부의 참조형 필드가 또 다른 객체를 참조하고 있고, 그 객체가 Serializable 인터페이스를 구현하지 않았다면 역시 NotSerializableException이 발생합니다.

public class ResearchSerialize {  
  
    public static class TestField { // Must be implements Serializable Interface  
    }  
  
    public record TestRecord(  
            int field1,  
            String field2,  
            TestField field3  
    ) implements Serializable {  
    }  
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        TestRecord testRecord = new TestRecord(10, "TestRecord", new TestField());  
  
        try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {  
            try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) {  
                oos.writeObject(testRecord);  // NotSerializableException  
            }  
        }  
    }  
}