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  • 31对象的序列化和反序列化

    什么是序列化和反序列化:
    将对象及其状态保存起来,通常是保存到文件中,叫序列化。
    将文件还原为对象,叫反序列化。

    序列化和反序列化的接口和帮助类:
    ● 接口IFormatter
      object Deserialize(Stream serializactionStream)
      void Serialize(Stream serializationStream, object graph)
    ● System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary下的BinaryFormatter,将对象序列化成二进制
    ● System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap下的SoapFormatter,将对象序列化成人类可读的文本

    什么是SOAP:
    Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议,基于XML协议。

      使用BinaryFormatter序列化对象保存到文件

    using System;
    using System.Data.SqlClient;
    using System.IO;
    using System.Runtime.Serialization;
    using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
     
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                Product product = new Product(1){Price = 88.5f,Name = "Wind 850"};
                Stream fs = File.OpenWrite(@"F:product.obj");
                formatter.Serialize(fs, product);
                fs.Dispose();
                Console.WriteLine(product);
                Console.ReadKey();
            }
        }
     
        [Serializable]
        public class Product
        {
            private int id;
     
            [NonSerialized]
            private SqlConnection conn;
     
            public Product(int id)
            {
                this.id = id;
                this.conn = new SqlConnection(@"Data Source=.;Initial Catalog=DB;User ID=sa;Password=1");
            }
     
            public string Name { get; set; }
            public double Price { get; set; }
     
            public override string ToString()
            {
                return String.Format("Id:{0},Name:{1},Price:{2},conn:{3}", this.id, this.Name, this.Price,this.conn==null?"Null":"Object");
            }
        }
     

    注意:
    ● 对象序列化需要打上[Serializable]
    ● 不可序列化的字段需要打上[NonSerialized],该属性只能打在字段上

    结果:
    1

      使用BinaryFormatter将文件反序列化成对象

                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                Stream fs = File.OpenRead(@"F:product.obj");
                Product product = (Product) formatter.Deserialize(fs);
                Console.WriteLine(product);
                Console.ReadKey();

    结果:
    2

    注意:
    ● 私有字段是可以反序列化的,因为反序列化的底层是通过反射来实现的,而反射是可以访问到私有字段的。
    ● conn变成了null,这是因为反序列化并不会调用构造函数,而且conn本身设置成了不可以序列化。

    IDeserializationCallback用来在反序列化后执行回调函数,实现没有反序列化字段的实例化:

       [Serializable]
        public class Product:IDeserializationCallback
        {
            private int id;
     
            [NonSerialized]
            private SqlConnection conn;
     
            public Product(int id)
            {
                this.id = id;
                this.conn = new SqlConnection(@"Data Source=.;Initial Catalog=DB;User ID=sa;Password=1");
            }
     
            public string Name { get; set; }
            public double Price { get; set; }
     
            public override string ToString()
            {
                return String.Format("Id:{0},Name:{1},Price:{2},conn:{3}", this.id, this.Name, this.Price,this.conn==null?"Null":"Object");
            }
     
            public void OnDeserialization(object sender)
            {
                this.conn = new SqlConnection(@"Data Source=.;Initial Catalog=DB;User ID=sa;Password=1");
            }
        }
     

    再次运行,得到:
    1

      使用SoapFormatter序列化对象保存到文件

                IFormatter formatter = new SoapFormatter();
                Product item = new Product(2){Name = "Hello world",Price = 9.5F};
                Stream fs = File.OpenWrite(@"F:product.soap");
                formatter.Serialize(fs, item);
                fs.Dispose();

    结果:
    3

    使用SoapFormatter:
    ● 好处:SOAP是开放的协议,可以跨平台的其他程序也可以使用SoapFormatter序列化的文件
    ● 缺点:xml文件尺寸比较大

      使用序列化和反序列化事件对对象进行简单的加密和解密

    主程序:

                //序列化
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                Product product = new Product(@"Data Source=.;Initial Catalog=DB;User ID=sa;Password=1");
                Stream fs = File.OpenWrite(@"F:product.obj");
                formatter.Serialize(fs, product);
                fs.Dispose(); 
     
                //反序列化
                Stream fs1 = File.OpenRead(@"F:product.obj");
                Product product1 = (Product)formatter.Deserialize(fs1);
     
                Console.WriteLine(product1);
                Console.ReadKey();
     

    可序列化类:

        [Serializable]
        public class Product
        {
            private string connString;
            [NonSerialized]
            public SqlConnection conn;
     
            public Product(string connString)
            {
                this.connString = connString;
            }
     
            [OnSerializing]
            void OnSerializing(StreamingContext context)
            {
                Console.WriteLine("序列化前:对私有字段connString进行简单加密");
                this.connString = this.connString.Replace("a", "*");
            }
     
            [OnSerialized]
            void OnSerialized(StreamingContext context)
            {
                Console.WriteLine("序列化后:对私有字段connString进行简单解密");
                this.connString = this.connString.Replace("*", "a");
            }
     
            [OnDeserializing]
            void OnDeserializing(StreamingContext context)
            {
                Console.WriteLine("反序列化前:do nothing~~");
            }
     
            [OnDeserialized]
            void OnDeserialized(StreamingContext context)
            {
                Console.WriteLine("反序列化后:对私有字段connString进行简单解密,并重新初始化非序列化字段");
                this.connString = this.connString.Replace("*", "a");
                this.conn = new SqlConnection(connString);
            }
     
            public override string ToString()
            {
                return this.connString;
            }
        }
     

    结果:
    4

      通过实现ISerializable接口自定义序列化过程

    主要借助帮助类SerializationInfo,以键值对形式把需要序列化的字段或属性保存在SerializationInfo中。另外,还需要一个反序列化时用于还原属性值的构造函数。

        [Serializable]
        public class Product : ISerializable
        {
            private string connString;
     
            [NonSerialized]
            public SqlConnection conn;
     
            public Product(string connString)
            {
                this.connString = connString;
            }
     
            //反序列化时用于还原属性值的构造函数
            protected Product(SerializationInfo info, StreamingContext context)
            {
                string encrypted = info.GetString("encrypted");
                this.connString = encrypted.Replace("*", "a");
            }
     
            //对私有字段简单加密以键值对形式保存到SerializationInfo
            public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
            {
                string encrypted = this.connString.Replace("a", "*");
                info.AddValue("encrypted",encrypted);
            }
     
            public override string ToString()
            {
                return this.connString;
            }
        }
     

    结果:
    6

      通过实现ISerializable接口让没有实现序列化的基类可被序列化

    有这样一个基类,不可以序列化。

        public class ObjectBase
        {
            public string Name;
        }

    创建一个子类继承不可以序列化的ObjectBase,并实现ISerializable接口。

        [Serializable]
        public class Product : ObjectBase,ISerializable
        {
            private string connString;
     
            [NonSerialized]
            public SqlConnection conn;
     
            public Product(string connString)
            {
                this.connString = connString;
            }
     
            //反序列化时用于还原属性值的构造函数
            protected Product(SerializationInfo info, StreamingContext context)
            {
                string encrypted = info.GetString("encrypted");
                this.connString = encrypted.Replace("*", "a");
                base.Name = info.GetString("name");
            }
     
            //对私有字段简单加密以键值对形式保存到SerializationInfo
            public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
            {
                string encrypted = this.connString.Replace("a", "*");
                info.AddValue("encrypted",encrypted);
                info.AddValue("name",base.Name);
            }
     
            public override string ToString()
            {
                return String.Format("Name:{0},Conn:{1}", base.Name, this.connString);
            }
        }
     

    主程序:

                //序列化
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                Product product = new Product(@"Data Source=.;Initial Catalog=DB;User ID=sa;Password=1"){Name = "我来自基类"};
                Stream fs = File.OpenWrite(@"F:product.obj");
                formatter.Serialize(fs, product);
                fs.Dispose(); 
     
                //反序列化
                Stream fs1 = File.OpenRead(@"F:product.obj");
                Product product1 = (Product)formatter.Deserialize(fs1);
     
                Console.WriteLine(product1);
                Console.ReadKey();

    结果:
    5

      总结

    ● 使用BinaryFormatter:以二进制形式序列化和反序列化的时候用到。
    ● 使用SoapFormatter:以xml形式,或跨平台调序列化和反序列化的时候用到。
    ● [NonSerialized][OnSerializing][OnSerialized][OnDeserializing]这4个事件可以对序列化和反序列化过程进行细粒度控制。
    ● ISerializable接口:可以把序列化字段或属性以键值对形式保存在SerializationInfo中,甚至让一个没有序列化特性的基类实现序列化。

    参考资料:
    《.NET之美》--张子阳,感谢写了这么好的书!

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