ASP.NET Core MVC 从入门到精通之序列化

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所属分类:.NET技术
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随着技术的发展,ASP.NET Core MVC也推出了好长时间,经过不断的版本更新迭代,已经越来越完善,本系列文章主要讲解ASP.NET Core MVC开发B/S系统过程中所涉及到的相关内容,适用于初学者,在校毕业生,或其他想从事ASP.NET Core MVC 系统开发的人员。 经过前几篇文章的讲解,初步了解ASP.NET Core MVC项目创建,启动运行,以及命名约定,创建控制器,视图,模型,接收参数,传递数据ViewData,ViewBag,路由,页面布局,wwwroot和客户端库,Razor语法,EnityFrameworkCore与数据库,HttpContext,Request,Response,Session等内容,今天继续讲解ASP.NET Core MVC 中序列化 等相关内容,仅供学习分享使用。

随着技术的发展,ASP.NET Core MVC也推出了好长时间,经过不断的版本更新迭代,已经越来越完善,本系列文章主要讲解ASP.NET Core MVC开发B/S系统过程中所涉及到的相关内容,适用于初学者,在校毕业生,或其他想从事ASP.NET Core MVC 系统开发的人员。 经过前几篇文章的讲解,初步了解ASP.NET Core MVC项目创建,启动运行,以及命名约定,创建控制器,视图,模型,接收参数,传递数据ViewData,ViewBag,路由,页面布局,wwwroot和客户端库,Razor语法,EnityFrameworkCore与数据库,HttpContext,Request,Response,Session等内容,今天继续讲解ASP.NET Core MVC 中序列化等相关内容,仅供学习分享使用。

ASP.NET Core MVC 从入门到精通之序列化

 

什么是序列化和反序列化?

 

序列化是将对象状态转换为可保持或传输的形式的过程。 序列化的补集是反序列化,后者将流转换为对象。 这两个过程一起保证能够存储和传输数据。

 

序列化应用场景

 

在实际应用中,序列化和反序列化,并不局限于ASP.NET Core MVC项目,在其他类型的项目中,也比较常见。具体场景如下所示:

  1. 将内存的对象序列化后保存在本地,上传到某些特定位置,如:共享目录,FTP,供第3方系统识别读取。
  2. 与第3方进行通信,对方只能接收二进制类型字节流数据,
  3. 保存Session,Cookie等场景
  4. 跨平台,跨语言交互等场景

 

常见序列化格式

 

常见的序列化数据格式有:

  1. 整体二进制,将实例对象整体序列化成二进制,
  2. xml格式,将实例对象序列化成XML数据格式,多用于WebService,
  3. json格式,将实例对象序列化成JSON文件格式,多用于WebAPI等Restful数据调用,
  4. Protobuf,即Protocol Buffers,是Google公司开发的一种跨语言和平台的序列化数据结构的方式,是一个灵活的、高效的用于序列化数据的协议。

 

序列化示例

 

在本示例中,为便于比较序列化后内容大小,将序列化后内容保存到本地文件,且实现了序列化和反序列化功能。

 

1. 安装第三方库

 

序列化JSON和Protobuf需要安装第三方库,可通过NuGet包管理器进行安装,如下所示:

ASP.NET Core MVC 从入门到精通之序列化

 

2. 序列化帮助类接口

 

为了统一调用方式,特定义序列化帮助类接口,不同实现方式,只需实现对应接口即可,接口定义如下:

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.Linq;  4 using System.Text;  5 using System.Threading.Tasks;  6   7 namespace ConsoleApp2  8 {  9     /// <summary> 10     /// 序列化帮助类接口 11     /// </summary> 12     public interface ISerializeHelper 13     { 14         /// <summary> 15         /// 序列化 16         /// </summary> 17         /// <typeparam name="T"></typeparam> 18         /// <param name="t"></param> 19         /// <param name="path">序列化后保存路径</param> 20         void Serialize<T>(T t, string path) where T : class; 21  22         /// <summary> 23         /// 反序列化 24         /// </summary> 25         /// <typeparam name="T"></typeparam> 26         /// <param name="path">反序列化文件路径</param> 27         /// <returns></returns> 28         T Deserialize<T>(string path) where T : class; 29     } 30 }

 

3. 定义序列化模型类Person

 

在本示例中,为了比较序列化格式的不同结果,定义一个测试类,如下所示:

 1 using ProtoBuf;  2 using System;  3 using System.Collections.Generic;  4 using System.Linq;  5 using System.Text;  6 using System.Threading.Tasks;  7   8 namespace ConsoleApp2  9 { 10     /// <summary> 11     /// 个人信息 12     /// </summary> 13     [ProtoContract] 14     [Serializable] 15     public class Person 16     { 17         /// <summary> 18         /// 唯一标识 19         /// </summary> 20         [ProtoMember(1)] 21         public int Id { get; set; } 22  23         /// <summary> 24         /// 姓名 25         /// </summary> 26         [ProtoMember(2)] 27         public string Name { get; set; } 28  29         /// <summary> 30         /// 生日 31         /// </summary> 32         [ProtoMember(3)] 33         public DateTime Birthday { get; set; } 34  35         public override string ToString() 36         { 37             return $"Id={Id},Name={Name},Birthday={Birthday.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}"; 38         } 39  40     } 41 }

注意:定义Person时,有以下2点需要注意:

  1. 进行整体二进制序列化,必须将类标记为Serializable,否则会抛异常。
  2. Protobuf序列化需要将类标记为ProtoContract,并将需要序列化的属性标记为ProtoMember

 

4. 整体二进制

 

整体二进制是将实例对象整体序列化成二进制字节流,以及从二进制字节流反序列成实例对象,如下所示:

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.IO;  4 using System.Linq;  5 using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;  6 using System.Text;  7 using System.Threading.Tasks;  8   9 namespace ConsoleApp2 10 { 11     internal class BinHelper : ISerializeHelper 12     { 13         public T Deserialize<T>(string path) where T:class 14         { 15             string filePath = path; 16             T t; 17             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open)) 18             { 19                 BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter(); 20                 t = bf.Deserialize(fs) as T; 21             } 22             return t; 23         } 24  25         public void Serialize<T>(T t, string path) where T : class 26         { 27             string filePath = path; 28             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create)) 29             { 30                 BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter(); 31                 bf.Serialize(fs, t); 32             } 33         } 34     } 35 }

 

5. XML格式

 

XML是一种可扩展标记语言,多用于接口调用及数据传输,语言无关,曾经也是风靡一时,是接口开发的首选。序列化XML代码如下所示:

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.IO;  4 using System.Linq;  5 using System.Text;  6 using System.Threading.Tasks;  7 using System.Xml.Serialization;  8   9 namespace ConsoleApp2 10 { 11     public class XmlHelper : ISerializeHelper 12     { 13         public T Deserialize<T>(string path) where T : class 14         { 15             string filePath = path; 16             T t; 17             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open)) 18             { 19                 XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person)); 20                 object obj = serializer.Deserialize(fs); 21                 t = obj as T; 22             } 23             return t; 24         } 25  26         public void Serialize<T>(T t, string path) where T : class 27         { 28             string filePath = path; 29             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create)) 30             { 31                 XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person)); 32                 serializer.Serialize(fs, t); 33             } 34         } 35     } 36 }

 

6. JSON格式

 

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式,可使人们很容易地进行阅读和编写,同时也方便了机器进行解析和生成。JSON适用于进行数据交互的场景,如网站前台与后台之间的数据交互。JSON是比XML更简单的一种数据交换格式,它采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。序列化JSON一般采用第3方库Newtonsoft.Json来实现,具体代码如下所示:

 1 using Newtonsoft.Json;  2 using System;  3 using System.Collections.Generic;  4 using System.IO;  5 using System.Linq;  6 using System.Text;  7 using System.Threading.Tasks;  8   9 namespace ConsoleApp2 10 { 11     internal class JsonHelper : ISerializeHelper 12     { 13         public T Deserialize<T>(string path) where T : class 14         { 15             T t; 16             using (StreamReader file = File.OpenText(path)) 17             { 18                 JsonSerializer serializer = new JsonSerializer(); 19                 t = (T)serializer.Deserialize(file, typeof(T)); 20  21             } 22             return t; 23         } 24  25         public void Serialize<T>(T t, string path) where T : class 26         { 27             using (StreamWriter file = File.CreateText(path)) 28             { 29                 JsonSerializer serializer = new JsonSerializer(); 30                 serializer.Serialize(file, t); 31             } 32         } 33     } 34 }

 

7. Protobuf格式

 

Protobuf即Protocol Buffers,是Google公司开发的一种跨语言和平台的序列化数据结构的方式,是一个灵活的、高效的用于序列化数据的协议。与XML和JSON格式相比,protobuf更小、更快、更便捷。序列化Protobuf格式代码如下:

 1 using ProtoBuf;  2 using System;  3 using System.Collections.Generic;  4 using System.IO;  5 using System.Linq;  6 using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;  7 using System.Text;  8 using System.Threading.Tasks;  9  10 namespace ConsoleApp2 11 { 12     internal class ProtobufHelper : ISerializeHelper 13     { 14         public T Deserialize<T>(string path) where T : class 15         { 16             string filePath = path; 17             T t; 18             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open)) 19             { 20                 t = Serializer.Deserialize<T>(fs); 21             } 22             return t; 23         } 24  25         public void Serialize<T>(T t, string path) where T : class 26         { 27             string filePath = path; 28             using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create)) 29             { 30                 Serializer.Serialize<T>(fs, t); 31             } 32         } 33     } 34 }

 

8. 实例测试

 

对同一个对象,进行不同格式的序列化,如下所示:

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.Linq;  4 using System.Text;  5 using System.Threading.Tasks;  6   7 namespace ConsoleApp2  8 {  9     internal class Program 10     { 11         static void Main(string[] args) 12         { 13             Person person = new Person() 14             { 15                 Id = 1, 16                 Name = "公子小六", 17                 Birthday = DateTime.Now, 18             }; 19             //bin格式序列化 20             var binHelper = new BinHelper(); 21             string binPath = @"D:serializeperson.bin"; 22             binHelper.Serialize<Person>(person, binPath); 23  24             //xml格式序列化 25             var xmlHelper = new XmlHelper(); 26             string xmlPath = @"D:serializeperson.xml"; 27             xmlHelper.Serialize<Person>(person, xmlPath); 28  29             //json格式序列化 30             var jsonHelper = new JsonHelper();   31             string jsonPath = @"D:serializeperson.json"; 32             jsonHelper.Serialize<Person>(person, jsonPath); 33  34             //protobuf格式序列化 35             var protoHelper= new ProtobufHelper(); 36             var protoPath = @"D:serializeperson.proto"; 37             protoHelper.Serialize<Person>(person, protoPath); 38         } 39     } 40 }

反序列化,将本地文件反序列化成内存对象,如下所示:

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.Linq;  4 using System.Text;  5 using System.Threading.Tasks;  6   7 namespace ConsoleApp2  8 {  9     internal class Program 10     { 11         static void Main(string[] args) 12         { 13             //bin格式反序列化 14             var binHelper = new BinHelper(); 15             string binPath = @"D:serializeperson.bin"; 16             var p1 = binHelper.Deserialize<Person>(binPath); 17             //xml格式反序列化 18             var xmlHelper = new XmlHelper(); 19             string xmlPath = @"D:serializeperson.xml"; 20             var p2 = xmlHelper.Deserialize<Person>(xmlPath); 21             //json格式反序列化 22             var jsonHelper = new JsonHelper();   23             string jsonPath = @"D:serializeperson.json"; 24             var p3 = jsonHelper.Deserialize<Person>(jsonPath); 25             //protobuf格式反序列化 26             var protoHelper= new ProtobufHelper(); 27             var protoPath = @"D:serializeperson.proto"; 28             var p4= protoHelper.Deserialize<Person>(protoPath); 29  30             Console.WriteLine($"p1:{p1}"); 31             Console.WriteLine($"p2:{p2}"); 32             Console.WriteLine($"p3:{p3}"); 33             Console.WriteLine($"p4:{p4}"); 34         } 35     } 36 } 37                     

 

序列化大小比较

 

序列化后保存到本地的文件,如下所示:

ASP.NET Core MVC 从入门到精通之序列化

对Person按不同格式序列化后的本地文件大小进行比较,具体如下:

  1. 整体二进制格式:person.bin 225字节
  2. XML格式:person.xml 242字节
  3. JSON格式:person.json 77字节
  4. Protobuf格式:person.proto 29字节

经过比较,Proto最小,XML最大,所以在对于大小要求比较严格的场景,可优先考虑Protobuf格式。

以上就是ASP.NET Core MVC 从入门到精通之序列化的全部内容。