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[问答] C#中的序列化与反序列化（二进制序列化、XML序列化及 ...

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rongjc 发表于 2022-9-8 00:54:26 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
C#进阶笔记系列，帮助您强化C#基础，资料整理不易，欢迎关注交流！
1. C# 序列化介绍

序列化是指将对象转换成字节流，从而存储对象或将对象传输到内存、数据库或文件的过程。 它的主要用途是保存对象的状态，以便能够在需要时重新创建对象。 反向过程称为“反序列化”。
主要用途：

  • 使用 Web 服务将对象发送到远程应用程序
  • 将对象从一个域传递到另一个域
  • 将对象通过防火墙传递为 JSON 或 XML 字符串
  • 跨应用程序维护安全或用户特定的信息

C#中的序列化与反序列化（二进制序列化、XML序列化及 ... 第1张图片

图：序列化

序列化方式：

  • 二进制序列化保持类型保真，这对于多次调用应用程序时保持对象状态非常有用。 例如，通过将对象序列化到剪贴板，可在不同的应用程序之间共享对象。 您可以将对象序列化到流、磁盘、内存和网络等。 远程处理使用序列化，“按值”在计算机或应用程序域之间传递对象。
  • XML 和 SOAP 序列化只序列化公共属性和字段，并且不保持类型保真。 当您希望提供或使用数据而不限制使用该数据的应用程序时，这一点非常有用。 由于 XML 是开放式的标准，因此它对于通过 Web 共享数据来说是一个理想选择。 SOAP 同样是开放式的标准，这使它也成为一个理想选择。
  • JSON 序列化只序列化公共属性，并且不保持类型保真。 JSON 是开放式的标准，对于通过 Web 共享数据来说是一个理想选择。
2.XML序列化与反序列化

2.1 XML序列化代码示例

使用 XmlSerializer类从某个类将对象写入 XML 文件。
public class XMLWrite
{
     static void MAIn(string[] args)
     {
         WriteXML();
     }
     //新建一个book类     
     public class Book
     {
         public String title { get; set; } = String.Empty;
         public String content { get; set; } = String.Empty;
     }
     public static void WriteXML()
     {
         Book overview = new Book();
         overview.title = "Serialization Overview";
         overview.content = "智能建造小硕";
         //新建一个Book类型的XML类
         System.Xml.Serialization.XmlSerializer writer =
             new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(Book));
         //获取系统指定文件夹的路径,
         var path = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.MyDocuments) + "//SerializationOverview.xml";
         System.IO.FileStream file = System.IO.File.Create(path);
         writer.Serialize(file, overview);
         file.Close();
         Console.WriteLine("序列化成功");
     }
}
运行结果
保存的XML文件，在C盘系统默认文件所在文件夹下：

C#中的序列化与反序列化（二进制序列化、XML序列化及 ... 第2张图片
2.2 XML反序列化代码示例

使用 XmlSerializer类从某个类将对象写入 XML 文件。
public class XMLWrite
{
static void Main(string[] args)
{
ReadXML();
}
//新建一个book类     
public class Book
{
public String title { get; set; } = String.Empty;
public String content { get; set; } = String.Empty;
}  
public static void ReadXML()
{
//读取XML序列化的文件进行反序列化
System.Xml.Serialization.XmlSerializer reader =
new System.Xml.Serialization.XmlSerializer(typeof(Book));
var path = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.MyDocuments) + "//SerializationOverview.xml";
System.IO.StreamReader file = new System.IO.StreamReader(path);
Book overview = (Book)reader.Deserialize(file);
file.Close();
Console.WriteLine(overview.title);
Console.WriteLine(overview.content);
}
}
运行结果
Serialization Overview
智能建造小硕
3. JSON序列化与反序列化

3.1 Json序列化

代码示例一：
public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var weatherForecast = new WeatherForecast
        {
            //求位于当前年月日内的时间
            Date = DateTime.Parse("2022-08-30"),
            TemperatureCelsius = 25,
            Summary = "Hot"
        };
        string fileName = "G:\\Desktop\\archive1" + "\\WeatherForecast.json";
        string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast);
        File.WriteAllText(fileName, jsonString);
        Console.WriteLine(File.ReadAllText(fileName));
    }
}
小知识：
引用类型可以使用空引用表示一个不存在的值，而值类型通常不能表示为空。 例如：string str=null; 是正确的，int i=null; 编译器就会报错。 为了使值类型也可为空，就可以使用可空类型，即用可空类型修饰符"？“来表示，表现形式为"T？”
例如： DateTime? date = null; // 等价于 Nullable<DateTime> date = null;
在赋值时为了避免抛出异常，需要做一些判断：
int a = age==null? 0 : (int) a; //或者 int a = age ?? 0; 空合并运算符(??) 用于定义可空类型和引用类型的默认值。 如果此运算符的左操作数不为null，则此运算符将返回左操作数，否则返回右操作数。 例如：a??b 当a为null时则返回b，a不为null时则返回a本身。 空合并运算符为右结合运算符，即操作时从右向左进行组合的。 如，“a??b??c”的形式按“a??(b??c)”计算。
参考：
运行结果：
{"Date":"2022-08-30T00:00:00+08:00","TemperatureCelsius":25,"Summary":"Hot"}
代码示例二：
using System.Text.Json;

namespace SerializeExtra
{
    /// <summary>
    /// 天气预测类
    /// </summary>
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
        public string? SummaryField;
        public IList<DateTimeOffset>? DatesAvailable { get; set; }
        // 包含有一个字典
        public Dictionary<string, HighLowTemps>? TemperatureRanges { get; set; }
        //包含有一个数组
        public string[]? SummaryWords { get; set; }
    }
    //高低温度类
    public class HighLowTemps
    {
        public int High { get; set; }
        public int Low { get; set; }
    }
    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2022-08-30"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot",
                SummaryField = "Hot",
                DatesAvailable = new List<DateTimeOffset>()
                    { DateTime.Parse("2022-08-30"), DateTime.Parse("2022-08-31") },
                TemperatureRanges = new Dictionary<string, HighLowTemps>
                {
                    ["Cold"] = new HighLowTemps { High = 20, Low = -10 },
                    ["Hot"] = new HighLowTemps { High = 60, Low = 20 }
                },
                SummaryWords = new[] { "Cool", "Windy", "Humid" }
            };
            var options = new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true };
            //将对象转换为JSON
            string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast, options);
            //保存JSON文件
            String path = @"G:\\Desktop\\archive1\\WeatherForecast.json";
            StreamWriter fileInfo = new StreamWriter(path);
            fileInfo.Write(jsonString);  
            fileInfo.Close();
            Console.WriteLine(jsonString);
        }
    }
}
运行结果
{
  "Date": "2022-08-30T00:00:00+08:00",
  "TemperatureCelsius": 25,
  "Summary": "Hot",
  "DatesAvailable": [
    "2022-08-30T00:00:00+08:00",
    "2022-08-31T00:00:00+08:00"
  ],
  "TemperatureRanges": {
    "Cold": {
      "High": 20,
      "Low": -10
    },
    "Hot": {
      "High": 60,
      "Low": 20
    }
  },
  "SummaryWords": [
    "Cool",
    "Windy",
    "Humid"
  ]
}
3.2 Json反序列化

代码示例
//天气类
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
        public string? SummaryField;
        public IList<DateTimeOffset>? DatesAvailable { get; set; }
        public Dictionary<string, HighLowTemps>? TemperatureRanges { get; set; }
        public string[]? SummaryWords { get; set; }
    }

    public class HighLowTemps
    {
        public int High { get; set; }
        public int Low { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            String jsonString = File.ReadAllText(@"G:\\Desktop\\archive1\\WeatherForecast.json");
            WeatherForecast? weatherForecast =
                JsonSerializer.Deserialize<WeatherForecast>(jsonString);
            Console.WriteLine($"Date: {weatherForecast?.Date}");
            Console.WriteLine($"TemperatureCelsius: {weatherForecast?.TemperatureCelsius}");
            Console.WriteLine($"Summary: {weatherForecast?.Summary}");
        }
    }
运行结果
Date: 2022/8/30 0:00:00 +08:00
TemperatureCelsius: 25
Summary: Hot
下一篇继续讲解二进制序列化
参考资料：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/serialization/
C#系列教程系列将持续更新，和大家一起学习、共同进步！

C#中的序列化与反序列化（二进制序列化、XML序列化及 ... 第3张图片
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