Сериализация

Сериализация (в программировании) (англ. serialization) — процесс перевода какой-либо структуры данных в любой другой, более удобный для хранения формат. Обратной к операции сериализации является операция десериализации (структуризации) (англ. deserialization) — восстановление начального состояния структуры данных из битовой последовательности.

Сериализация используется для передачи объектов по сети и для сохранения их в файлы. Например, нужно создать распределённое приложение, разные части которого должны обмениваться данными со сложной структурой. В таком случае для типов данных, которые предполагается передавать, пишется код, который осуществляет сериализацию и десериализацию. Объект заполняется нужными данными, затем вызывается код сериализации, в результате получается, например, XML-документ. Результат сериализации передаётся принимающей стороне по, скажем, электронной почте или HTTP. Приложение-получатель создаёт объект того же типа и вызывает код десериализации, в результате получая объект с теми же данными, что были в объекте приложения-отправителя. По такой схеме работает, например, сериализация объектов через SOAP в Microsoft .NET.

Применение

Любой из схем сериализации присуще то, что кодирование данных последовательно по определению, и извлечение любой части сериализованной структуры данных требует, чтобы весь объект был считан от начала до конца и воссоздан. Во многих приложениях такая линейность полезна, потому что позволяет использовать простые интерфейсы ввода-вывода общего назначения для сохранения и передачи состояния объекта. В приложениях, где важна высокая производительность, может иметь смысл использовать более сложную, нелинейную, организацию хранения данных.

Сериализация предоставляет несколько полезных возможностей:

метод реализации сохраняемости объектов, который более удобен, чем запись их свойств в текстовый файл на диск и повторная сборка объектов чтением файлов;
метод осуществления удалённых вызовов процедур, как, например, в SOAP;
метод распространения объектов, особенно в технологиях компонентно-ориентированного программирования, таких как COM и CORBA;
метод обнаружения изменений в данных, изменяющихся со временем.

Для наиболее эффективного использования этих возможностей необходимо поддерживать независимость от архитектуры. Например, необходимо иметь возможность надёжно воссоздавать сериализованный поток данных независимо от порядка байтов, использующегося в данной архитектуре. Это значит, что наиболее простая и быстрая процедура прямого копирования участка памяти, в котором размещается структура данных, не может работать надёжно для всех архитектур. Сериализация структур данных в архитектурно-независимый формат означает, что не должно возникать проблем из-за различного порядка следования байт, механизмов распределения памяти или различий представления структур данных в языках программирования.