內(nèi)容: 一、概述 一個(gè)程序正式發(fā)行出去之后，如果要增加一些新的功能，往往意味著同時(shí)要修改用戶保存數(shù)據(jù)的方式，也就是必須更改程序保存文件的格式——通常是增加保存到文件的數(shù)據(jù)。有些時(shí)候，文件格式必須作徹底的改動(dòng)，以配合實(shí)現(xiàn)程序的新功能。從這個(gè)意義上看，文件格式的發(fā)展/變化總是和程序的功能改進(jìn)相呼應(yīng)。 但是，大多數(shù)情況下，把原有的數(shù)據(jù)格式一丟了事是行不通的。動(dòng)物王國(guó)中，不能適應(yīng)環(huán)境意味著死亡；軟件領(lǐng)域也相似，新軟件是否支持原有的數(shù)據(jù)格式很大程度上決定了用戶是否升級(jí)。 不管軟件新增/改進(jìn)了多少功能，不管新的文件格式是多么完美，如果新軟件不能利用原來(lái)的文件格式，用戶一般不太會(huì)認(rèn)可新軟件。解決該問(wèn)題的辦法包括： ●保留老代碼來(lái)讀取老文件。采用這種方案一般需要額外編寫一些代碼，把老文件轉(zhuǎn)換成新的格式（一般地，最簡(jiǎn)單的辦法是先把老文件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成新的內(nèi)部對(duì)象，然后利用現(xiàn)有的寫入新版文件格式的對(duì)象）。這種辦法的好處是既保留了原有的代碼，又使它與新的文件格式兼容。但是，這種辦法有時(shí)可能導(dǎo)致丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)，不過(guò)總要比丟失全部數(shù)據(jù)好。 ●使新版軟件能夠讀/寫老文件格式。這種辦法工作量較大，因?yàn)槌绦虻男掳姹疽话銜?huì)增加一些原來(lái)沒(méi)有的功能，老的數(shù)據(jù)格式中通常缺乏新功能必需的某些數(shù)據(jù)。 當(dāng)新版軟件對(duì)原來(lái)執(zhí)行任務(wù)的方式作了根本性的變動(dòng)時(shí)，丟失數(shù)據(jù)決非難得一見(jiàn)的偶然事件。如果新版軟件采用和原來(lái)不同的方式達(dá)到同樣的效果，原來(lái)的功能可能不再有保留的必要。例如，如果一個(gè)程序原來(lái)用Swing做用戶界面，現(xiàn)在把它改成了Web（瀏覽器）用戶界面，原來(lái)的許多用戶界面設(shè)置就不再有效。 又如，如果有一個(gè)郵件程序，原來(lái)用的是以文件夾為基礎(chǔ)的索引，現(xiàn)在把它改成了以單詞為基礎(chǔ)的索引系統(tǒng)，在升級(jí)索引文件格式的過(guò)程中就有可能丟失許多信息；如果原來(lái)的索引文件保存了許多用戶配置選項(xiàng)和優(yōu)化措施，在新的索引系統(tǒng)中這些數(shù)據(jù)可能無(wú)法利用。 這類問(wèn)題沒(méi)有絕對(duì)完美的解決辦法，但是我們可以采取一些措施，使得升級(jí)文件格式帶來(lái)的負(fù)面影響盡可能小。Java串行化（Serialization）有著簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，日益成為一種保存文件的重要手段，有鑒于此，下面我們就來(lái)看看在軟件版本變更過(guò)程中，通過(guò)Java串行化保存的文件如何保持兼容性。 二、Java串行化 Java串行化有許多優(yōu)點(diǎn)： ●容易使用。 ●如果一個(gè)對(duì)象連接到其他對(duì)象，串行化機(jī)制會(huì)保存所有相關(guān)的對(duì)象。 ●如果某個(gè)對(duì)象出現(xiàn)多次，串行化機(jī)制只保存一次。這一點(diǎn)極為重要，它不僅減小了文件空間，而且即使代碼寫得不是很老練，也不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)無(wú)限循環(huán)（一個(gè)不老練的例子是，用遞歸的方式保存各個(gè)對(duì)象，卻又未能有效審計(jì)哪些對(duì)象已經(jīng)保存，這時(shí)就有可能陷入永無(wú)終止的循環(huán)）。 遺憾的是，Java串行化機(jī)制定義的文件格式似乎很脆弱，只要稍微改動(dòng)一下類的定義，原來(lái)保存的對(duì)象就可能無(wú)法讀取。例如，下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的類定義： public class Save implements Serializable{String name;public void save() throws IOException{FileOutputStream f = new FileOutputStream('foo');ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(f);oos.writeObject(this);oos.close();}}如果在這個(gè)類定義中增加一個(gè)域，例如final int val = 7;，再來(lái)讀取原來(lái)保存的對(duì)象，就會(huì)出現(xiàn)下面的異常： java.io.InvalidClassException:Save; local class incompatible:stream classdesc serialVersionUID = -2805284943658356093,local class serialVersionUID = 3419534311899376629上例異常信息中的數(shù)字串表示類定義里各種屬性的編碼值： ●類的名字（Save）。 ●域的名字（name）。 ●方法的名字（Save）。 ●已實(shí)現(xiàn)的接口（Serializable）。 改動(dòng)上述任意一項(xiàng)內(nèi)容（無(wú)論是增加或刪除），都會(huì)引起編碼值變化，從而引起類似的異常警報(bào)。這個(gè)數(shù)字序列稱為“串行化版本統(tǒng)一標(biāo)識(shí)符（serial version universal identifier），簡(jiǎn)稱UID。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是在類里面新增一個(gè)域serialVersionUID，強(qiáng)制類仍舊使用原來(lái)的UID。新增的域必須是： ●static：該域定義的屬性作用于整個(gè)類，而非特定的對(duì)象。 ●final：保證代碼運(yùn)行期間該域不會(huì)被修改。 ●long：它是一個(gè)64位的數(shù)值。 也就是說(shuō)，新增的serialVersionUID必須定義成下面這種形式：static final long serialVersionUID=-2805284943658356093L;。其中數(shù)字后面加上的L表示這是一個(gè)long值。 當(dāng)然，改動(dòng)之后的類不一定能夠和原來(lái)的對(duì)象兼容。例如，如果把一個(gè)域的定義從String改成了int，執(zhí)行逆-串行化操作時(shí)系統(tǒng)就不知道如何處理該值，顯示出錯(cuò)誤信息：java.io.InvalidClassException: Save; incompatible types for field name。 Java串行化規(guī)范（http://java.sun.com/j2se/1.4.1/docs/guide/ serialization/spec/serialTOC.doc.html）提供了有關(guān)兼容的改動(dòng)（http://java.sun.com/j2se/1.4.1/docs/ guide/serialization/spec/version.doc7.html）和不兼容改動(dòng)（http://java.sun.com/j2se/1.4.1/docs/guide/ serialization/spec/version.doc8.html）的清單，這些清單指出了對(duì)類作了哪些改動(dòng)之后仍可能讀取原來(lái)串行化的數(shù)據(jù)。具體細(xì)節(jié)比較復(fù)雜，但了解其主要機(jī)制還是很容易的： 簡(jiǎn)而言之，如果文件中確實(shí)保存了所有必需的數(shù)據(jù)，那么仍有可能讀取該文件，當(dāng)然前提是必須處理好串行化的UID。 三、引入版本編號(hào) 許多程序都在無(wú)意之中作出了這樣的假設(shè)：這種文件格式是我要用到的最后一種格式，以后不再需要制定新的格式，現(xiàn)在要做的是處理好在此之前的各種格式。這種程序會(huì)試圖讀取格式版本更高的文件，操作進(jìn)行到一半才發(fā)現(xiàn)某些不能識(shí)別的數(shù)據(jù)，然后就是突然崩潰。如果文件包含了大量的元數(shù)據(jù)（描述文件本身的數(shù)據(jù)），處理起來(lái)就要容易得多。 在Java中，每一個(gè)域都由其名稱顯式標(biāo)明，只要文件的改動(dòng)不是很大（只添加了域，沒(méi)有被刪除或作重大更改的域），可以想象，用老軟件來(lái)讀取新文件格式不是什么難事，雖然有可能丟失一些信息，但可以搞清楚文件的基本情況。 文件格式隨著程序功能的改變而改變。理想情況下，程序應(yīng)當(dāng)做到既向后兼容（新的版本能夠按照老版本的格式讀取，甚至可能允許更新），同時(shí)做到向前兼容（較老的軟件能夠識(shí)別和處理新版的文件格式）。 通常，文件的版本無(wú)法從表面上一眼看出。大多數(shù)程序不會(huì)因?yàn)槲募陌姹静煌奈募U(kuò)展名，而且目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)記文件版本的辦法。因此，有關(guān)文件格式的版本聲明只能在文件本身之內(nèi)進(jìn)行。如果你現(xiàn)在使用的文件格式還不包含版本聲明，最好在下次把文件升級(jí)成一個(gè)不兼容的版本時(shí)馬上加入版本標(biāo)記，或者尋求一種在當(dāng)前文件格式中加入版本標(biāo)記但不會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響的辦法。 版本信息一般在文件的開(kāi)頭聲明，這是因?yàn)槌绦虮仨氃谔幚砦募笆紫葯z查文件的版本，除非確定了文件的版本，否則不必讀取文件的其余部分。 按照慣例，文件版本編號(hào)包含兩個(gè)部分：主版本編號(hào)和次版本編號(hào)。一個(gè)特定版本的程序應(yīng)當(dāng)有最適合它處理的主-次版本號(hào)；主版本號(hào)變化意味著文件格式的重大變化，要繼續(xù)使用已經(jīng)非常困難，必須作出重大修改才能升級(jí)到新的版本。 文件的主次版本號(hào)之前往往還可以加入另一項(xiàng)內(nèi)容，稱為“魔術(shù)數(shù)字，它的作用就是保證程序處理的文件類型不會(huì)有誤（因?yàn)槲募U(kuò)展名有可能不能唯一地標(biāo)明文件類型）。例如，Java的類文件總是以下列字節(jié)內(nèi)容開(kāi)頭（十六進(jìn)制）：CA FE BA BE。目前還沒(méi)有這類數(shù)字的統(tǒng)一注冊(cè)機(jī)構(gòu)，不過(guò)UNIX在/etc/magic下提供了一個(gè)清單（但并不完整）。魔術(shù)數(shù)字一般有四個(gè)字節(jié)，取值范圍很大，所以一般不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)取值沖突的情形。 在編寫和維護(hù)必須讀/寫文件的代碼時(shí)，注意代碼的向前/向后兼容性是非常必要的。在處理文件的代碼中首先讀取文件版本，然后根據(jù)版本號(hào)將文件剩余內(nèi)容傳遞給適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ蝗绻募陌姹咎希巡辉僦С郑绦驊?yīng)當(dāng)給出明確的提示。 四、結(jié)束語(yǔ) 文件格式設(shè)計(jì)是一個(gè)極其重要的話題，但本文還有許多細(xì)節(jié)問(wèn)題尚未涉及。例如，對(duì)于大型文件，我們需要隨機(jī)訪問(wèn)，而不是從前向后依次讀取文件內(nèi)容的順序訪問(wèn)，這樣就不必為了訪問(wèn)文件最后幾個(gè)字節(jié)而讀取整個(gè)文件。無(wú)論是XML還是Java串行化對(duì)這類隨機(jī)訪問(wèn)的支持都不是很理想，而且這類文件格式的發(fā)展變化比普通文件更難管理，因?yàn)樗麄円蕾囉谧止?jié)級(jí)的訪問(wèn)，稍微改動(dòng)一下文件格式就可能導(dǎo)致不兼容。 如果要讓文件具有ACID特性——Atomicity、Consistency、Isolation和Durability，即原子性、一致性、隔離性、持久性，問(wèn)題更加復(fù)雜。ACID與事務(wù)的概念密切相關(guān)，支持多用戶同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)文件。對(duì)于這類文件，可以考慮采用某種小型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，例如Birdstep或Sleepycat。不過(guò)這已經(jīng)進(jìn)入了文件格式管理的另一個(gè)領(lǐng)域，既涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件的版本，也涉及到數(shù)據(jù)模式設(shè)計(jì)的版本。 撇開(kāi)這些復(fù)雜的問(wèn)題不談，在實(shí)踐中，很多時(shí)候我們只需簡(jiǎn)單的文件來(lái)保存數(shù)據(jù)，而且不會(huì)出現(xiàn)多用戶并發(fā)訪問(wèn)，可以一次性地處理整個(gè)文件（或者至少適合使用順序訪問(wèn)方式）。對(duì)于這些情形，最好在設(shè)計(jì)文件格式時(shí)就考慮版本問(wèn)題，在日后的運(yùn)行、維護(hù)中一定會(huì)帶來(lái)不少方便。 Java, java, J2SE, j2se, J2EE, j2ee, J2ME, j2me, ejb, ejb3, JBOSS, jboss, spring, hibernate, jdo, struts, webwork, ajax, AJAX, mysql, MySQL, Oracle, Weblogic, Websphere, scjp, scjd 一、概述 一個(gè)程序正式發(fā)行出去之后，如果要增加一些新的功能，往往意味著同時(shí)要修改用戶保存數(shù)據(jù)的方式，也就是必須更改程序保存文件的格式——通常是增加保存到文件的數(shù)據(jù)。有些時(shí)候，