C#序列化与反序列化学习

最近为了换一份新工作，准备了不少笔试题。从笔试当中自己发现了不少基础知识的盲点。很庆幸这样的机会，可以让自己对于基础知识的理解又上升一个台阶。此文介绍C#里面的序列化与反序列化的知识，如果你是大鸟，请口下留情。

首先，什么是序列化与反序列化呢？

序列化就是将对象的状态信息转换为可以存储或传输形式的过程。其实就是将对象持久化，比如说把对象保存为二进制或者是XML的方式。可以将对象序列到流、磁盘、内存和网络等等。相反，反序列化则是将存储或传输形式转换为对象的过程。

那么，运用序列化的好处又是什么呢？

（1）以某种存储形式（二进制或者是XML等）使对象持久化。序列化和反序列化用来保存内存中的数据，它不是C#中独有的技术，比如win7的休眠就是该技术的应用，在C#程序中可以用来保存对象，和对象当前状态，下次打开时通过反序列化获得，一般用在服务器启动（反序列化）和关闭（序列化）时保存数据。

（2）使对象的传递更加容易，比如你用ajax向服务器请求信息，服务器可以直接将model对象通过序列化来输出json字符串，也可以通过反序列化将你传过去的json字符串组装成对象，就免去了拼字符串和解析字符串的过程。

最后，在.Net里面怎么实现序列化技术？

（1）二进制序列化保持类型保真度，这对于在应用程序的不同调用之间保留对象的状态很有用。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、内存和网络等等。

（2） XML 序列化仅序列化公共属性和字段，且不保持类型保真度。当您要提供或使用数据而不限制使用该数据的应用程序时，这一点是很有用的。由于 XML 是一个开放式标准，因此，对于通过 Web 共享数据而言，这是一个很好的选择。SOAP 同样是一个开放式标准，这使它也成为一个颇具吸引力的选择。----------以上内容摘自百科的内容与百度的内容.

关于这两点的概念，我自己也不大明白是什么意思？

保持类型保真度，一开始我是认为是成员变量的类型，以为用XML序列化的话，都会变成是string的类型，但是发现根本不是这样。成员变量的类型都能保存，那这里说的类型保真类到底是指什么？XML序列化仅序列化公共属性和字段，但是我用私有字段，发现也一样可以序列化。我是定义一个私有字段，然后通过公共属性来给它赋值，然后在反序列化里面通过公共属性来取私有字段的内容，发现是可以的，不知道是不是我的理解有什么问题？

1#针对二进制序列化与反序列化，.Net是使用BinaryFormatter对象来进行序列化与反序列化。

一般的实现方法，是把可序列化的类用特征类[Serializable]来标志，当然，不想序列类的成员，可以用[NonSerialized]特征类来标志。类里面的所有成员变量都能被序列化。然后实例化命名空间System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary下的BinaryFormatter对象，借助其Serialize方法来实现序列化与Deserialize方法来实现反序列化。

using System;
using System.IO;
using System.Collections;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.Runtime.Serialization;

[Serializable]
public class SerializeObject
{
    public int ID
    {
        get;
        set;
    }

    public string UserName
    {
        get;
        set;
    }

    public string Password
    {
        get;
        set;
    }

    [NonSerialized]
    public string notSerialize;
}

public class App
{
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Serialize();
        Deserialize();
    }

    static void Serialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = new SerializeObject();
        serializeObject.ID = 1;
        serializeObject.UserName = "csdbfans";
        serializeObject.Password = "csdbfans";
        serializeObject.notSerialize = "博客园";

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.dat", FileMode.Create);

        BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        try
        {
            formatter.Serialize(fs, serializeObject);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }
    }

    static void Deserialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = null;

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.dat", FileMode.Open);
        try
        {
            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();

            serializeObject = (SerializeObject)formatter.Deserialize(fs);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to deserialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }

        Console.WriteLine("反序列Serializable的结果：ID->" + serializeObject.ID + ", UserName->"                           + serializeObject.UserName + ", Password->" + serializeObject.Password);
        Console.WriteLine("反序列化NonSerialized结果：" + serializeObject.notSerialize);
    }
}

结果为：

其实你如果进到DataFile.dat文件的话，你会发现用记事本，写字板来打开的话，都是会出现乱码。因为它是用二进制的方式来保存的，所以你只有是在用二进制的方式下才能看到里面的内容。不过对于我们来说，即使看到二进制的内容，我们也不大可能知道是什么意思。所以可能只有通过反序列化的方式来读出文档的内容。

2#针对XML序列化与反序列化，.Net提供了两种方式来实现。

其一：使用XmlSerializer类将对象序列化到XML文档中和从XML文档反序列化出对象。

与第1点的区别，摘自寒江笠博文：

（I）不使用[Serializable]特征类与[NonSerializable]特征类，只使用特征类[System.Xml.Serialization.XmlIgnoreAttribute] 来标志哪些成员变量不需要被序列化。

（II）不能序列化私有成员变量（不确定，因为我试过可以）

（III）要求被序列化的类要有一个默认的构造函数（不确定，不知道这里的构造函数是为了什么而需要的）

using System;
using System.IO;
using System.Collections;
using System.Xml.Serialization;
using System.Runtime.Serialization;

public class SerializeObject
{
    public int ID
    {
        get;
        set;
    }

    public string UserName
    {
        get;
        set;
    }

    public string Password
    {
        get;
        set;
    }

    [XmlIgnoreAttribute]
    public string notSerialize;
}

public class App
{
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Serialize();
        Deserialize();
    }

    static void Serialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = new SerializeObject();
        serializeObject.ID = 1;
        serializeObject.UserName = "csdbfans";
        serializeObject.Password = "csdbfans";
        serializeObject.notSerialize = "博客园";

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.xml", FileMode.Create);
        XmlSerializer formatter = new XmlSerializer(typeof(SerializeObject));
        try
        {
            formatter.Serialize(fs, serializeObject);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }
    }

    static void Deserialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = null;

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.xml", FileMode.Open);
        try
        {
            XmlSerializer formatter = new XmlSerializer(typeof(SerializeObject));
            serializeObject = (SerializeObject)formatter.Deserialize(fs);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to deserialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }

        Console.WriteLine("反序列Serializable的结果：ID->" + serializeObject.ID + ", UserName->"                           + serializeObject.UserName + ", Password->" + serializeObject.Password);
        Console.WriteLine("反序列化NonSerialized结果：" + serializeObject.notSerialize);
    }
}

结果：

其二：使用SoapFormatter类将对象序列化到XML文档中和从XML文档反序列化出对象。

同样是序列化到XML文档里面，只不过序列化里面包含了SOAP特有的额外信息。

SoapFormatter 和 BinaryFormatter 两个类实现 IRemotingFormatter 接口以支持远程过程调用 (RPC)，实现 IFormatter 接口（由 IRemotingFormatter 继承）以支持对象图形的序列化。SoapFormatter 类还支持对 ISoapMessage 对象进行 RPC，而不必使用 IRemotingFormatter 功能。此概念来自MSDN文档，有兴趣请点击去研读详细内容。

其二的方法跟第一点（1#）的实现方法基本一样，毕竟都是实现相同的接口，有一定的共性，只是最终存储的格式或者是传输的方式不一样。

using System;
using System.IO;
using System.Collections;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap;

[Serializable]
public class SerializeObject
{
    public int ID
    {
        get;
        set;
    }

    public string UserName
    {
        get;
        set;
    }

    public string Password
    {
        get;
        set;
    }

    [NonSerialized]
    public string notSerialize;
}

public class App
{
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Serialize();
        Deserialize();
    }

    static void Serialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = new SerializeObject();
        serializeObject.ID = 1;
        serializeObject.UserName = "csdbfans";
        serializeObject.Password = "csdbfans";
        serializeObject.notSerialize = "博客园";

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.soap", FileMode.Create);

        SoapFormatter formatter = new SoapFormatter();
        try
        {
            formatter.Serialize(fs, serializeObject);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }
    }

    static void Deserialize()
    {
        SerializeObject serializeObject = null;

        FileStream fs = new FileStream("DataFile.soap", FileMode.Open);
        try
        {
            SoapFormatter formatter = new SoapFormatter();

            serializeObject = (SerializeObject)formatter.Deserialize(fs);
        }
        catch (SerializationException e)
        {
            Console.WriteLine("Failed to deserialize. Reason: " + e.Message);
            throw;
        }
        finally
        {
            fs.Close();
        }

        Console.WriteLine("反序列Serializable的结果：ID->" + serializeObject.ID + ", UserName->"                           + serializeObject.UserName + ", Password->" + serializeObject.Password);
        Console.WriteLine("反序列化NonSerialized结果：" + serializeObject.notSerialize);
    }
}

结果为：

<SOAP-ENV:Envelope xmlns:xsi=http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance

xmlns:xsd=http://www.w3.org/2001/XMLSchema

xmlns:SOAP-ENC=http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/

xmlns:SOAP-ENV=http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/

xmlns:clr=http://schemas.microsoft.com/soap/encoding/clr/1.0

SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">

<SOAP-ENV:Body>
<a1:SerializeObject id="ref-1" xmlns:a1="http://schemas.microsoft.com/clr/assem/MyTest%2C%20Version%3D1.0.0.0%2C%20Culture%3Dneutral%2C%20PublicKeyToken%3Dnull">
<_x003C_ID_x003E_k__BackingField>1</_x003C_ID_x003E_k__BackingField>
<_x003C_UserName_x003E_k__BackingField id="ref-3">csdbfans</_x003C_UserName_x003E_k__BackingField>
<_x003C_Password_x003E_k__BackingField href="#ref-3"/>
</a1:SerializeObject>
</SOAP-ENV:Body>

</SOAP-ENV:Envelope>

这里使用寒江笠博文来进行两种技术的对比：

二进制序列化的优点：

（1）所有的类成员变量（包括只读的）都可以被序列化

（2）性能非常好

XML序列化的优点：

（1）互操作性好

（2）不需要严格的二进制依赖

（3）可读性强

这是我学习序列化与反序列化的一个过程，文中引用了不少“前人”的结果，但是文中还是有些内容不是很懂，希望还是能给大家带来帮助，哪怕是一丁点，也足矣！如果你也喜欢，转载时，请标明出处，谢谢！

时间： 2024-08-07 16:59:53

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