測(cè)試對(duì)象串行化

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發(fā)表于：2023-05-24來源：：點(diǎn)擊數(shù)：標(biāo)簽：開發(fā)測(cè)試使最杰出串行

即使最杰出的開發(fā)人員有時(shí)也會(huì)忘記測(cè)試對(duì)象串行化，但那并不能作為您犯下同一錯(cuò)誤的借口。在這篇文章中，ElliotteRustyHarold將解釋對(duì)對(duì)象串行化進(jìn)行單元測(cè)試的重要性，并為您展示一些應(yīng)牢記的測(cè)試。測(cè)試驅(qū)動(dòng)的開發(fā)的總體原則之一就是應(yīng)測(cè)試一個(gè)類已

即使最杰出的開發(fā)人員有時(shí)也會(huì)忘記（測(cè)試）對(duì)象串行化，但那并不能作為您犯下同一錯(cuò)誤的借口。在這篇文章中，ElliotteRustyHarold將解釋對(duì)對(duì)象串行化進(jìn)行單元測(cè)試的重要性，并為您展示一些應(yīng)牢記的測(cè)試。測(cè)試驅(qū)動(dòng)的（開發(fā)）的總體原則之一就是應(yīng)測(cè)試一個(gè)類已發(fā)布的所有接口。如果客戶機(jī)能夠調(diào)用方法或訪問字段，那么就測(cè)試它。但在（Java）語言中，許多類都有一個(gè)已發(fā)布的接口容易被遺漏：通過類實(shí)例生成的串行化對(duì)象。有時(shí)這些類顯式實(shí)現(xiàn)Serializable。而有時(shí)則是直接從超類繼承這一特性。在任何一種情況下，您都應(yīng)該測(cè)試其串行化形式。本文將介紹幾種測(cè)試對(duì)象串行化的方法。

測(cè)試串行化

對(duì)串行化來說，測(cè)試極其重要，因?yàn)榇谢浅７浅Ｈ菀壮鲥e(cuò)。在修復(fù)（bug）或優(yōu)化類時(shí)，非常容易破壞所有已有串行化對(duì)象。如果您在更改代碼時(shí)未考慮串行化，幾乎可以肯定您必將破壞原有對(duì)象。若您正在為任何形式的持久性存儲(chǔ)使用串行化，那么這將是一個(gè)嚴(yán)重的（bug）。即便僅為流程間的瞬時(shí)消息傳遞（如在RMI中）使用對(duì)象串行化，更改串行化格式也會(huì)使那些各類的版本不完全相同的系統(tǒng)無法順利交換數(shù)據(jù)。

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幸運(yùn)的是，若您謹(jǐn)慎對(duì)待串行化問題，在處理類時(shí)通常可以避免不兼容的更改。Java語言提供了多種方法，可維護(hù)一個(gè)類的不同版本之間的（兼容性），包括：

serialVersionUIDtransient修飾符readObject()和writeObject()writeReplace()和readResolve()serialPersistentFields對(duì)于這些解決方案來說，最大的問題就在于程序員未使用它們。當(dāng)您將精力集中在修復(fù)bug、添加特性或解決性能問題時(shí)，往往不會(huì)停下來思考您的更改對(duì)串行化造成的影響。然而串行化是一個(gè)涉及范圍極廣的問題跨越一個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)不同層。幾乎所有更改都會(huì)涉及對(duì)串行化有某種影響的一個(gè)類的實(shí)例字段。這正是（單元測(cè)試）發(fā)揮作用的時(shí)機(jī)。在本文后續(xù)各節(jié)中，我將為您展示一些簡單的（單元測(cè)試），這些單元測(cè)試能確保您不會(huì)不經(jīng)意地更改可串行化類的串行格式。

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我能否將其串行化？

通常您編寫的第一個(gè)串行化測(cè)試就是用于驗(yàn)證串行化是否可行的測(cè)試。即使一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了Serializable，依然不能保證它能夠串行化。例如，如果一個(gè)可串行化的容器（如ArrayList）包含一個(gè)不可串行化的對(duì)象（如Socket），則在您嘗試串行化此容器時(shí)，將拋出NotSerializableException。

通常，對(duì)此測(cè)試，您只需在ByteArrayOutputStream上寫入數(shù)據(jù)。若未拋出任何異常，測(cè)試即通過。如果您愿意，還可測(cè)試一些已寫入的輸出。例如，清單1所示代碼片段用于測(cè)試Jaxen的BaseXPath類是否可串行化：

清單1.此類是否可串行化？

publicvoidtestIsSerializable()throwsJaxenException,IOException{BaseXPathpath=newBaseXPath(//foo,newDocumentNavigator());ByteArrayOutputStreamout=newByteArrayOutputStream();ObjectOutputStreamoos=newObjectOutputStream(out);oos.writeObject(path);oos.close();assertTrue(out.toByteArray().length0);}

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測(cè)試串行化形式

接下來，您想要編寫一個(gè)測(cè)試，不僅要驗(yàn)證輸出得到了顯示，還要驗(yàn)證輸出是正確的。您可通過兩種方式完成這一任務(wù)：

反串行化對(duì)象，并將其與原始對(duì)象相比較。逐字節(jié)地將其與參考.ser文件相比較。我通常會(huì)從第一種選擇入手，因?yàn)樗€提供了一個(gè)反串行化的簡單測(cè)試，而且編碼和實(shí)現(xiàn)相對(duì)來說比較容易。例如，清單2所示代碼片段將測(cè)試Jaxen的SimpleVariableContext類是否可寫入并在之后重新讀回：

清單2.反串行化對(duì)象，并將其與原始對(duì)象相比較

publicvoidtestRoundTripSerialization()throwsIOException,ClassNotFoundException,UnresolvableException{//constructtestobjectSimpleVariableContextoriginal=newSimpleVariableContext();original.setVariableValue(s,StringValue);original.setVariableValue(x,newDouble(3.1415292));original.setVariableValue(b,Boolean.TRUE);//serializeByteArrayOutputStreamout=newByteArrayOutputStream();ObjectOutputStreamoos=newObjectOutputStream(out);oos.writeObject(original);oos.close();//deserializebyte[]pickled=out.toByteArray();InputStreamin=newByteArrayInputStream(pickled);ObjectInputStreamois=newObjectInputStream(in);Objecto=ois.readObject();SimpleVariableContextcopy=(SimpleVariableContext)o;//testtheresultassertEquals(StringValue,copy.getVariableValue(,,s));assertEquals(Double.valueOf(3.1415292),copy.getVariableValue(,,x));assertEquals(Boolean.TRUE,copy.getVariableValue(,,b));assertEquals(,);}

讓我們?cè)僭囈淮?/p>

在測(cè)試代碼基礎(chǔ)中那些此前從未測(cè)試過的部分時(shí)，幾乎總是會(huì)發(fā)現(xiàn)bug，對(duì)象串行化也是這樣。在我第一次運(yùn)行清單2中的測(cè)試時(shí)，測(cè)試失敗了，輸出結(jié)果如清單3所示：

清單3.不可串行化

（java）.io.NotSerializableException:org.jaxen.QualifiedNameat（java）.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1075)atjava.io.ObjectOutputStream.writeObject(ObjectOutputStream.java:291)atjava.util.HashMap.writeObject(HashMap.java:984)atsun.reflect.NativeMethodAclearcase/"target="_blank">ccessorImpl.invoke0(NativeMethod)atsun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39)atsun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)atjava.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:585)atjava.io.ObjectStreamClass.invokeWriteObject(ObjectStreamClass.java:890)atjava.io.ObjectOutputStream.writeSerialData(ObjectOutputStream.java:1333)atjava.io.ObjectOutputStream.writeOrdinaryObject(ObjectOutputStream.java:1284)atjava.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1073)atjava.io.ObjectOutputStream.defaultWriteFields(ObjectOutputStream.java:1369)atjava.io.ObjectOutputStream.writeSerialData(ObjectOutputStream.java:1341)atjava.io.ObjectOutputStream.writeOrdinaryObject(ObjectOutputStream.java:1284)atjava.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1073)atjava.io.ObjectOutputStream.writeObject(ObjectOutputStream.java:291)atorg.jaxen.test.SimpleVariableContextTest.testRoundTripSerialization(SimpleVariableContextTest.java:90)

這表明，SimpleVariableContext包含一個(gè)對(duì)QualifiedName對(duì)象的引用，QualifiedName類未標(biāo)記為Serializable。我為QualifiedName的類簽名添加了implementsSerializable，這一次測(cè)試順利通過。

注意，此測(cè)試實(shí)際上并未驗(yàn)證串行化格式是否正確只是驗(yàn)證出對(duì)象能夠來回轉(zhuǎn)換。為測(cè)試正確性，您需要生成一些參考文件，以便與類的所有未來版本的輸出相比較。

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測(cè)試反串行化

通常，您不能依賴默認(rèn)串行化格式來保持類的不同版本間的文件格式兼容性。您必須使用serialPersistentFields、readObject()和writeObject()方法和/或transient修飾符，通過各種方式進(jìn)行定制。如果您確實(shí)對(duì)類的串行化格式做出了不兼容的更改，應(yīng)相應(yīng)更改serialVersionUID字段，以指出您這樣做了。

正常情況下，您不會(huì)過分關(guān)注串行化對(duì)象的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。而只是關(guān)注最初使用的那種格式隨著類的發(fā)展得到了維護(hù)。一旦類基本上具備了恰當(dāng)?shù)男问?，即可寫入一些類的串行化?shí)例，并存儲(chǔ)在隨后可將其作為參考使用的位置處。（您很可能確實(shí)希望多多少少地考慮如何串行化才能確保足夠的靈活性，以便應(yīng)對(duì)未來的發(fā)展。）

編寫串行化實(shí)例的程序是臨時(shí)代碼，只需使用一次。實(shí)際上，您根本就不應(yīng)該多次運(yùn)行這段代碼，因?yàn)槟幌Ｍ@得串行化格式中的任何意外更改。例如，清單4展示了用于串行化Jaxen的SimpleVariableContext類的程序：

清單4.寫入串行化實(shí)例的程序

importorg.jaxen.*;importjava.io.*;publicclassMakeSerFiles{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{OutputStreamfout=newFileOutputStream(xml/simplevariablecontext.ser);ObjectOutputStreamout=newObjectOutputStream(fout);SimpleVariableContextcontext=newSimpleVariableContext();context.setVariableValue(s,StringValue);context.setVariableValue(x,newDouble(3.1415292));context.setVariableValue(b,Boolean.TRUE);out.writeObject(context);out.flush();out.close();}}

您只需將一個(gè)串行化對(duì)象寫入文件而且只需一次。這是您希望保存的文件，而不是用于寫入的代碼。清單5展示了Jaxen的SimpleVariableContext類的兼容性測(cè)試：

清單5.確保文件格式未被更改

publicvoidtestSerializationFormatHasNotChanged()throwsIOException,ClassNotFoundException,UnresolvableException{//deserializeInputStreamin=newFileInputStream(xml/simplevariablecontext.ser);ObjectInputStreamois=newObjectInputStream(in);Objecto=ois.readObject();SimpleVariableContextcontext=(SimpleVariableContext)o;//testtheresultassertEquals(StringValue,context.getVariableValue(,,s));assertEquals(Double.valueOf(3.1415292),context.getVariableValue(,,x));assertEquals(Boolean.TRUE,context.getVariableValue(,,b));assertEquals(,);}

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測(cè)試不可串行性

默認(rèn)情況下，類通常是可串行化的。例如，java.lang.Throwable或java.awt.Component的任何子類都會(huì)從其祖先繼承可串行性。在某些情況下，這也是您希望的結(jié)果，但并非總是如此。有的時(shí)候，串行化可能會(huì)成為安全漏洞，使惡意程序員能夠在不調(diào)用構(gòu)造函數(shù)或setter方法的情況下創(chuàng)建對(duì)象，從而規(guī)避了您小心翼翼地在類中構(gòu)建的所有約束性檢查。

若您希望類可串行化，就需要測(cè)試它，這與您需要測(cè)試一個(gè)直接實(shí)現(xiàn)了Serializable的類相同。如果您不希望類可串行化，則應(yīng)重寫writeObject()和readObject()，使兩者均拋出NotSerializableException，隨后您也需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。

此類測(cè)試的實(shí)現(xiàn)方法與其他任何JUnit異常測(cè)試相似。只需在應(yīng)拋出異常的語句兩端包圍一個(gè)try塊即可，隨后緊接欲拋出異常的語句之后添加一條fail()語句。如果愿意，您還可在catch中作出一些關(guān)于所拋出異常的斷言。例如，清單6驗(yàn)證了FunctionContext是不可串行化的：

清單6.測(cè)試FunctionContext是不可串行化的

publicvoidtestSerializeFunctionContext()throwsJaxenException,IOException{DOMXPathxpath=newDOMXPath(/root/child);FunctionContextcontext=xpath.getFunctionContext();ByteArrayOutputStreamout=newByteArrayOutputStream();ObjectOutputStreamoout=newObjectOutputStream(out);try{oout.writeObject(context);fail(serializedfunctioncontext);}catch(NotSerializableExceptionex){assertNotNull(ex.getMessage());}