一文讲透 Java 中transient的用处（结合 Flink 理解）

文章目录

[一、transient 是干什么的？](#一、transient 是干什么的？)
[二、Java 默认的序列化规则](#二、Java 默认的序列化规则)
[三、如果不加 transient 会怎样？](#三、如果不加 transient 会怎样？)
[四、Flink 中 State 的真实存储位置](#四、Flink 中 State 的真实存储位置)
[五、为什么 Flink State 一定要 transient？](#五、为什么 Flink State 一定要 transient？)
[六、哪些字段该加 transient？哪些不该？](#六、哪些字段该加 transient？哪些不该？)
七、常见误区
八、推荐的标准写法模板
九、总结

在 Java / Flink 开发中，我们经常看到字段前面加了一个 transient，

但很多人只知道"照着写"，并不清楚它到底解决了什么问题。

本文从 Java 序列化原理 出发，再结合 Flink State 的真实运行模型 ，一次性把 transient 讲清楚。

一、transient 是干什么的？

一句话定义：

transient 用来告诉 Java：这个字段不要参与对象的序列化与反序列化。

java 复制代码

class User implements Serializable {
    String name;
    transient String password;
}

序列化之后：

name 会被保存
password 会被忽略，反序列化后为 null

二、Java 默认的序列化规则

在 Java 中，只要满足以下条件：

类实现了 Serializable
字段 不是 static
字段 不是 transient

👉 那么这个字段就会被 自动序列化。

也就是说：

java 复制代码

private ValueState<LastPoint> lastPoint;

在 Java 看来，这只是一个普通成员变量，会跟着对象一起被序列化。

三、如果不加 transient 会怎样？

1️⃣ 普通 Java 场景

java 复制代码

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(...);
oos.writeObject(obj);

transient 字段不会被写入
非 transient 字段会被写入

这是 Java 层面的规则。

2️⃣ 在 Flink 中的隐蔽问题（重点）

Flink 在以下场景中，会涉及算子对象的序列化：

作业下发（JobManager → TaskManager）
Task 重启 / failover
checkpoint / savepoint
扩缩容（rescale）

如果你不加 transient：

java 复制代码

private ValueState<LastPoint> lastPoint;

Java 会尝试序列化这个 State 句柄对象，而这通常会导致：

NotSerializableException
作业启动失败
checkpoint 异常
failover 后状态错乱

📌 很多问题不是立刻出现，而是线上才爆

四、Flink 中 State 的真实存储位置

很多人以为：

ValueState 是存在这个字段里的

这是 错误的。

真实结构是：

text 复制代码

Operator 对象（Java）
 └── transient ValueState handle（句柄）
        ↓
 StateBackend（RocksDB / 内存）
 └── 真正的状态数据

也就是说：

ValueState / ListState / MapState
👉 只是一个"访问入口（handle）"
真正的数据由 Flink StateBackend 管理

五、为什么 Flink State 一定要 transient？

原因一：State 不是业务数据

State：

不是你对象的一部分
不该由 Java 序列化
不该跟着对象"复制"

它的生命周期由 Flink 运行时 管理，而不是 JVM。

原因二：State 需要在运行时重新绑定

Flink 的正确流程是：

text 复制代码

new Operator()
  ↓
open()
  ↓
getRuntimeContext().getState(...)

而不是：

text 复制代码

反序列化旧对象里的 state

所以 State 字段必须：

transient
在 open() 中初始化

六、哪些字段该加 transient？哪些不该？

✅ 必须 / 强烈建议加 transient

ValueState
ListState
MapState
ReducingState
运行时句柄（Metric、client、连接等）

java 复制代码

private transient ValueState<A> stateA;

❌ 不要加 transient

配置类
常量
业务规则
普通 POJO 字段

java 复制代码

private final TrajConfig cfg;

这些字段：

需要被序列化
需要在每个 task 中保持一致

七、常见误区

❌ 误区 1：不加 transient 也能跑

是的，但只是在：

本地模式
未开启 checkpoint
未发生 failover

👉 这是延迟爆炸型 Bug

❌ 误区 2：在构造函数里初始化 State

java 复制代码

public MyFn() {
    lastPoint = getRuntimeContext().getState(...); // ❌
}

原因：

构造阶段还没有 RuntimeContext
state 绑定信息还不存在

八、推荐的标准写法模板

java 复制代码

public class MyProcessFunction extends KeyedProcessFunction<K, IN, OUT> {

    private final Config cfg;

    private transient ValueState<A> stateA;
    private transient ListState<B> buffer;
    private transient MapState<Long, Boolean> dedup;

    @Override
    public void open(Configuration parameters) {
        stateA = getRuntimeContext().getState(
                new ValueStateDescriptor<>("stateA", A.class));
        buffer = getRuntimeContext().getListState(
                new ListStateDescriptor<>("buffer", B.class));
        dedup = getRuntimeContext().getMapState(
                new MapStateDescriptor<>("dedup", Long.class, Boolean.class));
    }
}

九、总结

transient 的本质作用：
阻止 Java 默认序列化，
让运行时资源交给运行时系统（如 Flink）管理。

在 Flink 中可以再加一句：

State 的生命周期属于 Flink，不属于 Java 对象。