C#的序列化和反序列化

原创

Michel_Rolle

发布于 2024-10-09 21:52:50

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在现代软件开发中，序列化与反序列化是数据持久化和交换的关键技术。C# 提供了多种序列化技术，包括二进制序列化、XML序列化、JSON序列化等。本文将深入探讨这些技术的工作原理、使用场景、最佳实践以及一些高级技巧。

序列化与反序列化的基本概念

序列化是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。反序列化则是将这些格式转换回对象的过程。这在数据持久化、网络通信和软件间数据交换中非常有用。

序列化技术概览

二进制序列化

二进制序列化是将对象转换为二进制格式的过程。这种格式通常不是人类可读的，但它非常高效且安全，因为它不会暴露于外部环境。

[Serializable]
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// 序列化
BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
using (FileStream stream = new FileStream("person.dat", FileMode.Create))
{
    formatter.Serialize(stream, new Person { Name = "John Doe", Age = 30 });
}

// 反序列化
using (FileStream stream = new FileStream("person.dat", FileMode.Open))
{
    Person person = (Person)formatter.Deserialize(stream);
    Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}");
}

XML序列化

XML序列化将对象转换为可读的XML格式。这种格式易于理解和调试，适合于需要跨平台或跨语言的数据交换。

[Serializable]
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// 序列化
XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person));
using (StreamWriter writer = new StreamWriter("person.xml"))
{
    serializer.Serialize(writer, new Person { Name = "John Doe", Age = 30 });
}

// 反序列化
using (StreamReader reader = new StreamReader("person.xml"))
{
    Person person = (Person)serializer.Deserialize(reader.BaseStream);
    Console.WriteLine($"Name: {person.Name}, Age: {person.Age}");
}

JSON序列化

JSON序列化是将对象转换为JSON格式的过程。JSON是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// 使用 System.Text.Json
string jsonString = JsonSerializer.Serialize(new Person { Name = "John Doe", Age = 30 });
Person person = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonString);

// 使用 Newtonsoft.Json
string jsonString = JsonConvert.SerializeObject(new Person { Name = "John Doe", Age = 30 });
Person person = JsonConvert.DeserializeObject<Person>(jsonString);

最佳实践

选择正确的序列化格式

二进制序列化：适合性能敏感且安全要求高的场景。
XML序列化：适合需要人类可读或跨平台数据交换的场景。
JSON序列化：适合Web应用和需要与其他语言交互的场景。

处理序列化性能

使用缓存：对于频繁序列化的对象，考虑使用缓存来存储序列化的结果。
数据压缩：对序列化数据进行压缩，可以减少存储空间和传输时间。

版本控制

向后兼容：在设计序列化格式时，考虑未来的版本兼容性，使得新版本可以处理旧版本的数据。

安全性

数据验证：在反序列化时，验证数据的完整性和安全性，防止恶意数据攻击。

高级技巧

自定义序列化

通过实现 ISerializable 接口或使用特性，可以自定义对象的序列化和反序列化过程。

[Serializable]
public class Person : ISerializable
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }

    protected Person(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        Name = info.GetString("Name");
        Age = info.GetInt32("Age");
    }

    public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
    {
        info.AddValue("Name", Name);
        info.AddValue("Age", Age);
    }
}

使用源生成器

在.NET 6及以上版本，可以使用源生成器来生成序列化代码，提高性能并减少运行时的反射使用。

处理循环引用

在序列化对象图时，循环引用是一个常见问题。可以通过使用 ReferenceLoopHandling 特性或在序列化库中配置相应的选项来处理。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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