在.NET使用JSON作为数据交换格式

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在.NET使用JSON作为数据交换格式
我们知道在.NET中我们有多种对象序列化的方式，如XML方式序列化、Binary序列化，其中XML序列化是一种比较通用的在各语言之间传递数据的方式。除了这两种序列化方式之外，在.NET中还可以使用JSON序列化。
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级轻量级的数据交换格式，并且它独立于编程语言，与XML序列化相比，JSON序列化后产生的数据一般要比XML序列化后数据体积小，所以在Facebook等知名网站中都采用了JSON作为数据交换方式。在.NET中有三种常用的JSON序列化的类，分别是System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类、System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类和Newtonsoft.Json.JsonConvert类。
为了便于下面的演示，下面提供一个类的代码：
    [DataContract]
    public class User
    {
        /// <summary>
        /// 编号
        /// </summary>
        [DataMember]
        public int UserId { get; set; }
        /// <summary>
        /// 用户名
        /// </summary>
        [DataMember]
        public string UserName { get; set; }
        /// <summary>
        /// 创建时间
        /// </summary>
        [DataMember]
        [JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]
        public DateTime CreateDate { get; set; }
        /// <summary>
        /// 生日
        /// </summary>
        [DataMember]
        [JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
        public DateTime Birthday { get; set; }
        /// <summary>
        /// 相关URL
        /// </summary>
        [DataMember]
        public List<string> Urls { get; set; }
        /// <summary>
        /// 薪水
        /// </summary>
        //[ScriptIgnore]//使用JavaScriptSerializer序列化时不序列化此字段
        //[IgnoreDataMember]//使用DataContractJsonSerializer序列化时不序列化此字段
        //[JsonIgnore]//使用JsonConvert序列化时不序列化此字段
        public int Salary { get; set; }
        /// <summary>
        /// 权利级别
        /// </summary>
        [DataMember]
        public Priority Priority { get; set; }

        public User()
        {
            Urls = new List<string>();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 权利级别
    /// </summary>
    public enum Priority:byte
    {
        Lowest=0x1,
        BelowNormal=0x2,
        Normal=0x4,
        AboveNormal=0x8,
        Highest=0x16
    }
使用System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类
System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类是.NET类库中自带的一种JSON序列化实现，在.NET Framework3.5及以后版本中可以使用这个类，这个类位于System.Web.Extensions.dll中，使用这个类是必须添加对这个dll的引用。
下面的代码是使用JavaScriptSerializer进行序列化和反序列化的例子：
public static void JavaScriptSerializerDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30),Birthday=DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.Highest, Salary = 500000 };
    //JavaScriptSerializer类在System.Web.Extensions.dll中，注意添加这个引用
    JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
    //JSON序列化
    string result=serializer.Serialize(user);
    Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //JSON反序列化
    user = serializer.Deserialize<User>(result);
    Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);

}
说明：如果不想序列化某个字段，可以在字段前面加[JsonIgnore]标记。
使用System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类
System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类位于System.ServiceModel.Web.dll中，使用这个类时除了需要添加对System.ServiceModel.Web.dll的引用之外，还需要添加System.Runtime.Serialization.dll的引用，注意这个类也是在.NET Framework3.5及以后版本中可以使用。
下面是使用DataContractJsonSerializer类的例子：
public static void DataContractJsonSerializerDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.AboveNormal, Salary = 50000 };
    string result = string.Empty;
    //DataContractJsonSerializer类在System.ServiceModel.Web.dll中，注意添加这个引用
    DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(User));

    using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
    {
        //JSON序列化
        serializer.WriteObject(stream, user);
        result = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());
        Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    }

    //JSON反序列化
    byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(result);
    using (MemoryStream stream = new MemoryStream(buffer))
    {
        user = serializer.ReadObject(stream) as User;
        Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
    }
}
注意：要使用DataContractJsonSerializer类进行序列化和反序列化，必须给类加上[DataContract]属性，对要序列化的字段加上[DataMember]属性，如果不想序列化某个字段或者属性，可以加上[IgnoreDataMember]属性。
使用Newtonsoft.Json.JsonConvert类
Newtonsoft.Json.JsonConvert类是非微软提供的一个JSON序列化和反序列的开源免费的类库（下载网址是：http://www.codeplex.com/json/），它提供了更灵活的序列化和反序列化控制，并且如果你的开发环境使用的是.NET Framework3.5及以后版本的话，你就可以使用Linq to JSON，这样一来面对一大段的数据不必一一解析，你可以使用Linq to JSON解析出你关心的那部分即可，非常方便。
下面是使用Newtonsoft.Json.JsonConvert类的例子：
public static void JsonConvertDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.BelowNormal, Salary = 5000 };
    //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
    //JSON序列化
    string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //JSON反序列化
    user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(result);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
}

public static void JsonConvertLinqDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "周公", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-8), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-32), Priority = Priority.Lowest, Salary = 500, Urls = new List<string> { "http://zhoufoxcn.blog.51cto.com", "http://blog.csdn.net/zhoufoxcn" } };
    //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
    //JSON序列化
    string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //使用Linq to JSON
    JObject jobject = JObject.Parse(result);
    JToken token = jobject["Urls"];
    List<string> urlList = new List<string>();
    foreach (JToken t in token)
    {
        urlList.Add(t.ToString());
    }
    Console.Write("使用Linq to JSON反序列化后的结果：[");
    for (int i = 0; i < urlList.Count - 1;i++ )
    {
        Console.Write(urlList[i] + ",");
    }
    Console.WriteLine(urlList[urlList.Count - 1] + "]");
}
注意：如果有不需要序列化的字段，可以给该字段添加[JsonIgnore]标记。在Newtonsoft这个类库中对于日期的序列化有多种方式，可以类的DataTime成员添加上对应的标记，这样在进行序列化和反序列化时就会按照指定的方式进行，在本例中User类的CreateDate属性添加的属性是[JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]，而Birthday属性添加的属性是[JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]，从序列化的结果可以看出来它们最终的表现形式并不一样。
本文中所有的示例代码如下：
1. using System;
2. using System.Collections.Generic;
3. using System.Linq;
4. using System.Text;
5. using System.Web.Script.Serialization;
6. using System.Runtime.Serialization.Json;
7. using System.IO;
8. using System.Runtime.Serialization;
9. using Newtonsoft.Json;
10. using Newtonsoft.Json.Linq;
11. using Newtonsoft.Json.Converters;
13. namespace JSONDemo
14. {
15. class Program
16. {
17. static void Main(string[] args)
18. {
19. JavaScriptSerializerDemo();
20. DataContractJsonSerializerDemo();
21. JsonConvertDemo();
22. JsonConvertLinqDemo();
23. Console.ReadLine();
24. }
26. public static void JavaScriptSerializerDemo()
27. {
28. User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30),Birthday=DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.Highest, Salary = 500000 };
29. //JavaScriptSerializer类在System.Web.Extensions.dll中，注意添加这个引用
30. JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
31. //JSON序列化
32. string result=serializer.Serialize(user);
33. Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
34. //JSON反序列化
35. user = serializer.Deserialize<User>(result);
36. Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
38. }
40. public static void DataContractJsonSerializerDemo()
41. {
42. User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.AboveNormal, Salary = 50000 };
43. string result = string.Empty;
44. //DataContractJsonSerializer类在System.ServiceModel.Web.dll中，注意添加这个引用
45. DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(User));
47. using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
48. {
49. //JSON序列化
50. serializer.WriteObject(stream, user);
51. result = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());
52. Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
53. }
55. //JSON反序列化
56. byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(result);
57. using (MemoryStream stream = new MemoryStream(buffer))
58. {
59. user = serializer.ReadObject(stream) as User;
60. Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
61. }
62. }
64. public static void JsonConvertDemo()
65. {
66. User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.BelowNormal, Salary = 5000 };
67. //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
68. //JSON序列化
69. string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
70. Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
71. //JSON反序列化
72. user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(result);
73. Console.WriteLine("使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
74. }
76. public static void JsonConvertLinqDemo()
77. {
78. User user = new User { UserId = 1, UserName = "周公", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-8), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-32), Priority = Priority.Lowest, Salary = 500, Urls = new List<string> { "http://zhoufoxcn.blog.51cto.com", "http://blog.csdn.net/zhoufoxcn" } };
79. //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
80. //JSON序列化
81. string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
82. Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
83. //使用Linq to JSON
84. JObject jobject = JObject.Parse(result);
85. JToken token = jobject["Urls"];
86. List<string> urlList = new List<string>();
87. foreach (JToken t in token)
88. {
89. urlList.Add(t.ToString());
90. }
91. Console.Write("使用Linq to JSON反序列化后的结果：[");
92. for (int i = 0; i < urlList.Count - 1;i++ )
93. {
94. Console.Write(urlList[i] + ",");
95. }
96. Console.WriteLine(urlList[urlList.Count - 1] + "]");
97. }
98. }
100. [DataContract]
101. public class User
102. {
103. /// <summary>
104. /// 编号
105. /// </summary>
106. [DataMember]
107. public int UserId { get; set; }
108. /// <summary>
109. /// 用户名
110. /// </summary>
111. [DataMember]
112. public string UserName { get; set; }
113. /// <summary>
114. /// 创建时间
115. /// </summary>
116. [DataMember]
117. [JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]
118. public DateTime CreateDate { get; set; }
119. /// <summary>
120. /// 生日
121. /// </summary>
122. [DataMember]
123. [JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
124. public DateTime Birthday { get; set; }
125. /// <summary>
126. /// 相关URL
127. /// </summary>
128. [DataMember]
129. public List<string> Urls { get; set; }
130. /// <summary>
131. /// 薪水
132. /// </summary>
133. [ScriptIgnore]//使用JavaScriptSerializer序列化时不序列化此字段
134. [IgnoreDataMember]//使用DataContractJsonSerializer序列化时不序列化此字段
135. [JsonIgnore]//使用JsonConvert序列化时不序列化此字段
136. public int Salary { get; set; }
137. /// <summary>
138. /// 权利级别
139. /// </summary>
140. [DataMember]
141. public Priority Priority { get; set; }
143. public User()
144. {
145. Urls = new List<string>();
146. }
147. }
148. /// <summary>
149. /// 权利级别
150. /// </summary>
151. public enum Priority:byte
152. {
153. Lowest=0x1,
154. BelowNormal=0x2,
155. Normal=0x4,
156. AboveNormal=0x8,
157. Highest=0x16
158. }
159. }
程序的运行结果如下：
1. 使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"李刚","CreateDate":"/Date(353521211984)/","Birthday":"/Date(-277630788015)/","Urls":[],"Priority":22},长度：127
2. 使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-15 16:20:11,Priority:Highest
3. 使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{"Birthday":"/Date(-277630787953+0800)/","CreateDate":"/Date(353521212046+0800)/","Priority":8,"Urls":[],"UserId":1,"UserName":"李刚"},长度：136
4. 使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-16 0:20:12,Priority:AboveNormal
5. 使用JsonConvert序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"李刚","CreateDate":"1981-03-16T00:20:12.1875+08:00","Birthday":new Date(-277630787812),"Urls":[],"Priority":2},长度：132
6. 使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-16 0:20:12,Priority:BelowNormal
7. 使用JsonConvert序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"周公","CreateDate":"2003-03-16T00:20:12.40625+08:00","Birthday":new Date(290362812406),"Urls":["http://zhoufoxcn.blog.51cto.com","http://blog.csdn.net/zhoufoxcn"],"Priority":1},长度：198
8. 使用Linq to JSON反序列化后的结果：["http://zhoufoxcn.blog.51cto.com","http://blog.csdn.net/zhoufoxcn"]
总结：通过上面的例子大家可以看出Newtonsoft类库提供的JSON序列化和反序列的方式更加灵活，在实际开发中周公也一直使用Newtonsoft作为JSON序列化和反序列化的不二选择。
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