Java transient 关键字解密！！

HashMap引起的故事

某同学简称小M，最近在复习Java基础准备面试，众所周知，Java的HashMap相关的面试题非常多，比如HashMap的底层结构，扩容，loadfactor，线程安全问题，不同jdk版本的实现，树化等等。所以小M准备打开HashMap的源码一探究竟。首先他看到了HashMapd底层结构，大家常常说HashMap是一个数组链表。在源码中：
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就是数组指的就是这个table，链表指的是这个table中的每个元素都是一个链表的头节点(或者树的根节点)。但是细心的小M发现，这个结构被一个关键字：transient修饰了。这让他有点疑惑，要说static，final,public,private这些关键字它很熟悉，但是transient关键字还是第一次见。这是啥玩意？

先查资料

$~~~$ 遇到不懂的问题，首先查资料。首先看看这个词啥意思，毕竟，中文意思小M都不知道。从google翻译可以知道，这个词是短暂的意思。那么用来修饰table难道说这个table是短暂的？这个短暂指的是什么短暂？小M能想到的最多就是生命周期是短暂的，比如在GC的时候会优先回收这块内存，但是这好像和我们平时的认知不太相符，毕竟我们平时用HashMap从来没有出现过因为GC导致的问题。那别瞎猜了，看看官方文档怎么说。
从oracle的关于java se的官方文档中，找到:https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-8.html#jls-8.3.1.3 。其中关于transient key word的描述是这样的：
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这段话翻译一下就是: 被transient标记的变量说明他们不是这个对象需要持久化(persitent)的一部分.并且下面举了一个例子，有个Point的类，里面只有x，y会被持久化，rho和theta不会被持久化。因为他们被transient修饰了。这里有一个问题：什么叫做持久化？在例子的后面他解释了，持久化指的就是序列化相关的service。那么到这里我们可以总结出来一个信息就是：transient修饰的变量不会被持久化。

Java 序列化和transient

$~~~$ 到这里小M就更有疑问了，transient有那么神奇嘛？被他修饰之后在序列化时就会被跳过，那么HashMap的table数组为啥不用被序列化？table可是存数据的地方，如果他不被序列化，那HashMap做序列化时，数据咋搞？带着这些疑问，小M做了接下来的实验。
###transient 修饰字段的序列化
既然官方有例子，那么就把官方的例子跑一下。新建一个Point类,实现Serializable接口(要想支持对象序列化和反序列，必须实现这个接口)。添加构造方法和get set方法,并且重新一些toString方法：
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toString：

接着新建一个主函数，new 一个point对象序列化，然后再反序列化.
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执行一下看看结果：

果然，反序列化之后，rho和theta两个字段是没有值的。

HashMap和transient

HashMap既然使用了这个关键字修饰table，说明table是不用背序列化的，那HashMap序列化之后的值岂不是为空了，这不符合尝试，简单做个实验。
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还是刚才的程序，发现序列化和反序列化出来的结果是一样的，这说明HashMap自己重写了序列化和反序列的逻辑，不依赖Java默认的序列化逻辑。那么这两个函数在哪呢？
其实很简单，我们在序列化和反序列化的时候，调用的是writeObject和readObject，当一个类想自己实现序列化和反序列化时，重写这两个方法即可。
writeObject：
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readObject：

这里我们简单看一个就行，因为read和write是两个相反的操作，怎么写进去的，就怎么读出来，这很好理解。看一下writeObject。writeObject首先获取了capacity()，这个就是table的大小。

然后是defaultWriteObject：

defaultwriteObject的主要逻辑在 defaultWriteFields：
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这个函数的逻辑也不复杂，首先反射调用序列化类里面的方法，然后遍历table里面的所有字段，一个一个的writeObject。所以到这里就基本明白了HashMap是怎么序列化的：HashMap在序列化时，遍历map对象，然后按照一个一个kv pair的序列化。那么它为什么要这样做呢？这和直接序列化table有啥区别？

HashMap为啥这样做

要回答这个问题，其实要思考一下HashMap是怎么添加元素的。也就是put方法。
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可以看到put方法其实是调用了putVal方法，里面第一个参数，是计算了key的hash值。

这个函数在key非空的时候，直接返回一个key的hashcode相关的值。（ps：至于为啥这样算感兴趣的伙伴可以看看，非常的有意思）。而这个hash值，会决定这个元素放在table的哪个位置。这里说明了一个非常重要的点：hashcode决定了当前这个kv pair在table中的位置。那么hashcode是怎么计算的呢？
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打开源码发现，hashcode是native的方法，说明这个函数其实是和当前操作系统相关的。native修饰的方法是java里面的一种特殊调用：JNI(Java native invoke)。这种方法其实在JVM里面有一个对应的C语言实现的方法，不同的平台实现的不一致。所以到这里我们就能回到为什么hashmap在序列化的时候table是不能序列化的：因为table里面的元素以及他们的位置其实只能代表当前环境下的结果，在序列化的时候很有可能会经过网络传输到另外一台设备上，这时候他的hashcode实现和当前设备不一定一致，所以当前这个table在另外一个设备上里面元素排序是不一样的，那么这种情况下，只能通过把具体的值序列出出来，然后再反序列化的时候重新一个个put到table里面。那么这时候我们再看readObject就可以发现：
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确实是这样做的。到这里所有的疑问就解答了。