再谈序列化

序列化、反序列化
类型序列化的前提
格式化器序列化原理
控制序列化和反序列化

一、序列化、反序列化

字节流序列化是将一个对象转换成一个字节流的过程。

字节流反序列化是将一个字节流转回一个对象的过程。

--------序列化----------

对象：p

List<string> p = new List<string>() { "Sun", "Mon", "Star" };

载体：序列化后的字节流载体 ms

System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();

格式化器：序列化工作的工人 formatter

System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter formatter = new System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter();

序列化：将 p 进行序列化成字节流 ms

formatter.Serialize(ms, p);

-----反序列化------

ms.Position=0;

formatter.Deserialize(ms);

实例应用之一：深拷贝

[Serializable]
    internal class Product:ICloneable
    {
        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public NumberFlag Number { get; set; }      

        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }

        public Product DeepClone()
        {
            using (System.IO.Stream ms = new System.IO.MemoryStream())
            {                
                System.Runtime.Serialization.IFormatter formatter = new System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter();

                formatter.Context = new System.Runtime.Serialization.StreamingContext(System.Runtime.Serialization.StreamingContextStates.Clone);

                formatter.Serialize(ms, this);

                ms.Position = 0;

                return formatter.Deserialize(ms) as Product;
            }
        }
    }
    [Serializable]
    internal class NumberFlag
    {
        public string Num { get; set; }
    }

首先我们了解浅拷贝，拷贝的对象中的引用类型的值的改变会互相影响：

 Product p1 = new Product()
            {
                Name = "1",
                Age = 1,
                Number = new NumberFlag() { Num="01"}
            };                      

            var p2 = p1.Clone() as Product;

            if (p2 != null)
            {

                p2.Number.Num = "22";

                Console.WriteLine("p1 Number:{0}.",p1.Number.Num);

                Console.WriteLine("p2 Number:{0}.",p2.Number.Num);

                Console.ReadKey();
            }

但是，深拷贝能够解决以上问题：

 Product p1 = new Product()
            {
                Name = "1",
                Age = 1,
                Number = new NumberFlag() { Num="01"}
            };                      

            var p2 = p1.DeepClone();

            if (p2 != null)
            {

                p2.Number.Num = "22";

                Console.WriteLine("p1 Number:{0}.",p1.Number.Num);

                Console.WriteLine("p2 Number:{0}.",p2.Number.Num);

                Console.ReadKey();
            }

二、类型序列化的前提

类型默认是不可以序列化的，需要加上特性 [Serializable]

SerializableAttribute 这个特性只能应用于：引用类型（class）值类型（struct）枚举类型（enum）委托类型（delegate）.

也不能被子类所继承。

 [Serializable]
    public class Phone
    {
        
    }

    [Serializable]
    public class iPhone:Phone
    {
        
    }

三、格式化器序列化原理

为了实现格式化器的工作，FCL封装了一个:受保护、不可实例化的类--FormatterServices

System.Runtime.Serialization.FormatterServices

-----格式化器，序列化-------

1、格式化器调用 FormatterServices 的 GetSerializableMembers 方法，这个方法通过反射，返回当前类的成员数组。

public static MemberInfo[] GetSerializableMembers(Type type, StreamingContext context);

2、调用 GetObjectData 方法，返回的是每个成员对应的自己的值。

public static object[] GetObjectData(object obj, MemberInfo[] members);

3、格式化器，将程序集标识和类型名称的全名写入流中。

4、格式化器遍历以上我们的得到的两个数组：MemberInfo[] 和 object[] ，得到成员和成员对应值，并写入流中。

-----格式化器，反序列化--------

1、格式化器读取程序集名称和类型名称，并将程序集标识和类型全名传递给方法 GetTypeFromAssembly，返回我们需要反序列化最终得到的类型。

public static Type GetTypeFromAssembly(Assembly assem, string name);

2、格式化器，调用GetUninitializedObject方法，对当前类型做一些初始化（不调用构造函数，只是为成员分配点内存~）

public static object GetUninitializedObject(Type type);

3、也是调用GetSerializableMembers方法，获取成员。

4、将流中的数据分配到一个object[]数组中。

5、这样也是获得了成员数组和对应值的数组。将我们的新分配的对象、MemberInfo[]、object[]，传入方法，获取我们最终的反序列化的类型。

public static object PopulateObjectMembers(object obj, MemberInfo[] members, object[] data);

四、控制序列化和反序列化

1、个别不需要序列化的字段，标记为：[NonSerialized],此标记只能应用于字段，并能够被子类继承。

 [Serializable]
    public class TotalTime 
    {
        public TotalTime(int hours)
        {
            HoursofDay = hours;
            Minutes = hours * 60;
        }

        public int HoursofDay;

        [NonSerialized]
        public int Minutes;
    }

那好，我们进行字节流序列化，没有问题，正常运行。

TotalTime tt1 = new TotalTime(10);   
            
Console.WriteLine("tt1 Minutes:{0}",tt1.Minutes);

System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();

System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter formatter = new System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter();

formatter.Serialize(ms, tt1);

ms.Position=0;

var tt2= formatter.Deserialize(ms) as TotalTime;

Console.WriteLine("tt2 Minutes:{0}", tt2.Minutes);

Console.ReadKey();

因为我们序列化时只有Minutes字段应用了NonSerialized ，所以值就没有序列化到字节流中。

接下来的反序列化，我们也就得不到Minutes在序列化之前的那个值：600.

怎么办？

 [Serializable]
    public class TotalTime 
    {
        public TotalTime(int hours)
        {
            HoursofDay = hours;
            Minutes = hours * 60;
        }

        public int HoursofDay;

        [NonSerialized]
        public int Minutes;

        [System.Runtime.Serialization.OnDeserialized]
        private void OnDeserializedMinutes(System.Runtime.Serialization.StreamingContext context)
        {
            Minutes = HoursofDay * 60;
        }

    }

System.Runtime.Serialization.OnDeserialized 是在反序列化之后的操作。

序列化之前

[System.Runtime.Serialization.OnSerializing]

序列化之后

[System.Runtime.Serialization.OnSerialized]

反序列化之前

[System.Runtime.Serialization.OnDeserializing]

反序列化之后

[System.Runtime.Serialization.OnDeserialized]

已上四个属性，自定义的方法必须获取一个流上下文的参数，并返回void,方法的名字我们可以自定义。此方法最好是私有，以防外界调用。

主要还是理解格式化器的流程，对此还可以控制序列化和反序列化的数据，只要我们在通过流获取值数组的那一步进行操作：

public static object[] GetObjectData(object obj, MemberInfo[] members);

--------- 后续会追加Json.Net 的一些对比 ---------

洗刷，洗刷~~~