內(nèi)容: 一、概述 一個程序正式發(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)。有些時候，文件格式必須作徹底的改動，以配合實現(xiàn)程序的新功能。從這個意義上看，文件格式的發(fā)展/變化總是和程序的功能改進相呼應(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。動物王國中，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。 不管軟件新增/改進了多少功能，不管新的文件格式是多么完美，如果新軟件不能利用原來的文件格式，用戶一般不太會認(rèn)可新軟件。解決該問題的辦法包括： ●保留老代碼來讀取老文件。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)部對象，然后利用現(xiàn)有的寫入新版文件格式的對象）。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，這種辦法有時可能導(dǎo)致丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)，不過總要比丟失全部數(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，因為程序的新版本一般會增加一些原來沒有的功能，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)新版軟件對原來執(zhí)行任務(wù)的方式作了根本性的變動時，丟失數(shù)據(jù)決非難得一見的偶然事件。如果新版軟件采用和原來不同的方式達(dá)到同樣的效果，原來的功能可能不再有保留的必要。例如，如果一個程序原來用Swing做用戶界面，現(xiàn)在把它改成了Web（瀏覽器）用戶界面，原來的許多用戶界面設(shè)置就不再有效。 又如，如果有一個郵件程序，原來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)，在升級索引文件格式的過程中就有可能丟失許多信息；如果原來的索引文件保存了許多用戶配置選項和優(yōu)化措施，在新的索引系統(tǒng)中這些數(shù)據(jù)可能無法利用。 這類問題沒有絕對完美的解決辦法，但是我們可以采取一些措施，使得升級文件格式帶來的負(fù)面影響盡可能小。Java串行化（Serialization）有著簡單易用的特點，日益成為一種保存文件的重要手段，有鑒于此，下面我們就來看看在軟件版本變更過程中，通過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： ●容易使用。 ●如果一個對象連接到其他對象，串行化機制會保存所有相關(guān)的對象。 ●如果某個對象出現(xiàn)多次，串行化機制只保存一次。這一點極為重要，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)心會出現(xiàn)無限循環(huán)（一個不老練的例子是，用遞歸的方式保存各個對象，卻又未能有效審計哪些對象已經(jīng)保存，這時就有可能陷入永無終止的循環(huán)）。 遺憾的是，Java串行化機制定義的文件格式似乎很脆弱，只要稍微改動一下類的定義，原來保存的對象就可能無法讀取。例如，下面是一個簡單的類定義： 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();}}如果在這個類定義中增加一個域，例如final int val = 7;，再來讀取原來保存的對象，就會出現(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）。 ●已實現(xiàn)的接口（Serializable）。 改動上述任意一項內(nèi)容（無論是增加或刪除），都會引起編碼值變化，從而引起類似的異常警報。這個數(shù)字序列稱為“串行化版本統(tǒng)一標(biāo)識符（serial version universal identifier），簡稱UID。解決這個問題的辦法是在類里面新增一個域serialVersionUID，強制類仍舊使用原來的UID。新增的域必須是： ●static：該域定義的屬性作用于整個類，而非特定的對象。 ●final：保證代碼運行期間該域不會被修改。 ●long：它是一個64位的數(shù)值。 也就是說，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long值。 當(dāng)然，改動之后的類不一定能夠和原來的對象兼容。例如，如果把一個域的定義從String改成了int，執(zhí)行逆-串行化操作時系統(tǒng)就不知道如何處理該值，顯示出錯誤信息：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（http://java.sun.com/j2se/1.4.1/docs/ guide/serialization/spec/version.doc7.html）和不兼容改動（http://java.sun.com/j2se/1.4.1/docs/guide/ serialization/spec/version.doc8.html）的清單，這些清單指出了對類作了哪些改動之后仍可能讀取原來串行化的數(shù)據(jù)。具體細(xì)節(jié)比較復(fù)雜，但了解其主要機制還是很容易的： 簡而言之，如果文件中確實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 許多程序都在無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。這種程序會試圖讀取格式版本更高的文件，操作進行到一半才發(fā)現(xiàn)某些不能識別的數(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)），處理起來就要容易得多。 在Java中，每一個域都由其名稱顯式標(biāo)明，只要文件的改動不是很大（只添加了域，沒有被刪除或作重大更改的域），可以想象，用老軟件來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），同時做到向前兼容（較老的軟件能夠識別和處理新版的文件格式）。 通常，文件的版本無法從表面上一眼看出。大多數(shù)程序不會因為文件的版本不同而更改文件擴展名，而且目前尚無統(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成一個不兼容的版本時馬上加入版本標(biāo)記，或者尋求一種在當(dāng)前文件格式中加入版本標(biāo)記但不會帶來負(fù)面影響的辦法。 版本信息一般在文件的開頭聲明，這是因為程序必須在處理文件之前首先檢查文件的版本，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，文件版本編號包含兩個部分：主版本編號和次版本編號。一個特定版本的程序應(yīng)當(dāng)有最適合它處理的主-次版本號；主版本號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到新的版本。 文件的主次版本號之前往往還可以加入另一項內(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有誤（因為文件擴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)容開頭（十六進制）：CA FE BA BE。目前還沒有這類數(shù)字的統(tǒng)一注冊機構(gòu)，不過UNIX在/etc/magic下提供了一個清單（但并不完整）。魔術(shù)數(shù)字一般有四個字節(jié)，取值范圍很大，所以一般不必?fù)?dān)心會出現(xiàn)取值沖突的情形。 在編寫和維護必須讀/寫文件的代碼時，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 文件格式設(shè)計是一個極其重要的話題，但本文還有許多細(xì)節(jié)問題尚未涉及。例如，對于大型文件，我們需要隨機訪問，而不是從前向后依次讀取文件內(nèi)容的順序訪問，這樣就不必為了訪問文件最后幾個字節(jié)而讀取整個文件。無論是XML還是Java串行化對這類隨機訪問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，因為他們依賴于字節(jié)級的訪問，稍微改動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)，支持多用戶同時訪問一個文件。對于這類文件，可以考慮采用某種小型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如Birdstep或Sleepycat。不過這已經(jīng)進入了文件格式管理的另一個領(lǐng)域，既涉及到數(shù)據(jù)庫管理軟件的版本，也涉及到數(shù)據(jù)模式設(shè)計的版本。 撇開這些復(fù)雜的問題不談，在實踐中，很多時候我們只需簡單的文件來保存數(shù)據(jù)，而且不會出現(xiàn)多用戶并發(fā)訪問，可以一次性地處理整個文件（或者至少適合使用順序訪問方式）。對于這些情形，最好在設(shè)計文件格式時就考慮版本問題，在日后的運行、維護中一定會帶來不少方便。 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)。有些時候，