面试长知识了！Java 关键字 transient 尽然还能这么用

前言

最近在看 HashMap 源代码的时候，发现链表 table 数组采用了transient 关键字，笔者当时感觉对 transient 关键字即陌生但又有似曾相识，所以花了一些时间简要的总结了下使用transient 关键字的一些基本常识，希望对你们也有些帮助，让我们一起进步，一起牛逼吧。

transient 关键字的定义

说起 transient 关键字，不得不提对象的 序列化 的，因为我们常常需要在网络上以对象（数据）的二进制方式传输数据，这里涉及到发送方序列化对象，接收方反序列化对象的过程。

那什么是序列化/反序列化？

“

Java 中对象的序列化指的是将对象转换成以字节序列的形式来表示，这些字节序列包含了对象的数据和信息，一个序列化后的对象可以被写到数据库或文件中，也可用于网络传输。一般地，当我们使用缓存 cache（内存空间不够有可能会本地存储到硬盘）或远程调用 rpc（网络传输）的时候，经常需要让实体类实现 Serializable 接口，目的就是为了让其可序列化。当然，序列化后的最终目的是为了反序列化，恢复成原先的Java对象实例。所以序列化后的字节序列都是可以恢复成Java对象的，这个过程就是反序列化。

在对象的序列化/反序列化过程中，我们经常有这种需求，就是非必要字段不必进行序列化。

例如有一个对象有三个字段 field1、field2、field3，发送方不想让字段 field3 被序列化，因为这里面可能涉及到一些敏感信息不想被接收方知道，那有没有办法解决这个问题呢？

其实聪明的 Java 作者早就为我们量身定做了 transient 关键字！

简单来说，被 transient 关键字修饰过的成员属性不能被序列化，transient 关键字只能修饰变量，而不能修饰方法和类。

transient 关键字的约定

• 约定一、只能修饰变量而不能修饰方法和类。注意本地变量是不能被 transient 关键字修饰的。

• 约定二、被 transient 关键字修饰过的属性不能被序列化，也就是说被 transient 修饰过的属性，在对对象序列化后，是无法访问到该属性的。

• 约定三、静态变量不管有无被 transient 修饰过，不能被序列化。

transient 关键字的使用场景

首先，我们看个例子，有个产品对象 Product，包括价格、数量、总价三个字段，那么总价可以通过 价格 乘以 数量 推导出来。

我们以查询某个产品 API 接口为例，通过产品 ID，查询返回一个产品对象。

public class Product {
 private int amounts;
 private int price;
 private int sum;
}

通过 Gson 序列化后把 json 数据返回给前端，这时的 sum 字段是没有经过 transient 修饰过的，所以能够正常序列化。

{"amounts":3,"price":2,"sum":6}

假设我们的产品对象 Product 的 sum 属性加上 transient 关键字修饰：

public class  产品对象 Product 的 sum {
 private int amounts;
 private int price;
 private transient int sum;
}

然后我们试着初始化 Product ，并用 Gson 的 toJson() 方法序列化输出 json 格式的结果。

public static void main(String[] args) {
 Product p = new Product();
 p.setAmounts(3);
 p.setPrice(2);
 p.setSum(p.getAmounts() * p.getPrice());
 String json = new Gson().toJson(p);
 System.out.println(json);
}

这时控制台是没有打印出 sum 字段的。

{"amounts":3,"price":2}

我们看到，sum 属性被 transient 修饰后，是不会被 Gson 序列化输出的，这里就引出了使用 transient 关键字一个很重要的概念：对象属性推导。

对象属性推导

“

如果一个对象的属性值可以通过其他属性或者方法推理出来的，那么该属性就没必要被序列化了。

借此我们以 Gson 来分析被 transient 修饰过的属性不能被序列化过程。

首先，调用 Gson 的 toJson() 方法，传入 Product 对象。

new Gson().toJson(product)

根据传入的产品对象，获取 Product 对象的 class 类型：typeOfSrc，最后 找到对应的对象解析适配器工厂。

toJson(Object src, Type typeOfSrc, JsonWriter writer)
TypeAdapter<?> adapter = getAdapter(TypeToken.get(typeOfSrc));
for (TypeAdapterFactory factory : factories) {
 // 得到ReflectiveTypeAdapterFactory
 TypeAdapter<T> candidate = factory.create(this, type);
}

通过适配器 ReflectiveTypeAdapterFactory 工厂的 create() 方法，我们找到 getBoundFields 方法。

new Adapter<T>(constructor, getBoundFields(gson, type, raw));
for (Field field : fields) {
 boolean serialize = excludeField(field, true);
 boolean deserialize = excludeField(field, false);
 ...
}

这个方法做了两件事情:

1. 剔除被 transient 关键字修饰过的属性
2. 筛选出可序列化的属性

通过 excludeField() 方法，剔除被 transient 修饰过的属性，其规则是通过位运算 "&" 判断 modifiers 属性与对象属性的 field.getModifiers() 的值是否一致，来证明该属性是否被 transient 修饰过，如果是为真，表示剔除该属性，不进行序列化。

public boolean excludeField(Field field, boolean serialize) {
 // 通过 if 判断 modifiers 属性
 // private int modifiers = Modifier.TRANSIENT | Modifier.STATIC;
 if ((modifiers & field.getModifiers()) != 0) {
   return true;
 } 
}

另外根据 modifiers 属性定义 Modifier.TRANSIENT | Modifier.STATIC 两种类型，一种是 tranient，另一种是 static 静态类型。

Modifier.STATIC：静态类型

由约定三、我们知道，静态变量不会被序列化。

代码 debug 到此，我们已经知道 Gson 是如何证明对象是否存在被 transient 修饰过属性以及如何过滤掉的完整过程。

被 transient 关键字修饰过得变量真的不能被序列化嘛？

想要解决这个问题，首先还要再重提一下对象的序列化方式，Java 序列化提供两种方式。

一种是实现 Serializable 接口，另一种是实现 Exteranlizable 接口。

实现 Exteranlizable 接口需要重写 writeExternal 和 readExternal 方法，它的效率比 Serializable 高一些，并且可以决定哪些属性需要序列化（即使是 transient 修饰的），但是对大量对象，或者重复对象，则效率低。

从上面的这两种序列化方式，我想你已经看到了，使用 Exteranlizable 接口实现序列化时，我们自己指定那些属性是需要序列化的，即使是 transient 修饰的。下面就验证一下

首先我们定义 User1 类：这个类是被 Externalizable 接口修饰的

然后我们就可以测试了

上面，代码分了两个方法，一个是序列化，一个是反序列化。里面的代码和一开始给出的差不多，只不过，User1 里面少了 age 这个属性。

然后看一下结果：

结果基本上验证了我们的猜想，也就是说，实现了 Externalizable 接口，哪一个属性被序列化是我们手动去指定的，即使是 transient 关键字修饰也不起作用。

transient 关键字总结

• 通过常用的 Gson 方式来验证 tranient 关键字不能序列化的使用场景。

• 通过实现了 Externalizable 接口，如果手动去指定属性序列化的，即使是 transient 关键字修饰也不起作用。

• 另外，还可以通过 java 的 io 包下的 ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream 两个对象输入输出流也可以验证，这里就不再做赘述，感兴趣的朋友可以在网上找找例子。

参考

• https://www.cnblogs.com/chenpt/p/9415249.html
• https://blog.csdn.net/u012723673/article/details/80699029
• https://baijiahao.baidu.com/s?id=1636557218432721275&wfr=spider&for=pc

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