收藏本站 收藏本站
积木网首页 - 软件测试 - 常用手册 - 站长工具 - 技术社区
积木学院 > 程序开发 > C# > 正文

浅析.NET中的Serialization

来源:互联摘选 日期:2007-03-03 13:47
     摘要 本文简要介绍了.NET中的序列化(Serialization)概念,以及在代码中实作Serialization的方法。文章的最后介绍了Serialization在Clone方法中的运用。
  
  
  
  Serialization的概念
  
  
  
  Serialization是.NET中一种实现对象持久性(Persistent)的机制。它是一个将对象中的数据转换成一个单一元素(通常是Stream)的过程。它的逆过程是Deserialization。Serialization的核心概念是将一个对象的所有数据看作一个独立的单元。
  
  
  
  一般说来,在两种情况下非常需要Serialization:1)当我们希望能够将对象当前的状态完整地保存到存储介质中,以便我们以后能够精确地还原对象时;2)当我们希望将对象从一个应用程序空间(Application domain)传递到另一个应用程序空间时。例如,Windows Form程序就是利用Serialization机制来实现剪贴板的copy & paste的。
  
  
  
  .NET Framework支持两种类型的Serialization:Shallow Serialization和Deep Serialization。
  
  
  
  所谓Shallow Serialization是将对象的可读写(read-write)属性的值转换成字节流,而对象内部的数据(没有通过read-write属性暴露出来的数据)则不被转换。XmlSerializer以及Web Services就使用这种技术。
  
  
  
  Deep Serialization比Shallow Serialization更加彻底,因为它是将存储在对象私有变量里的实际值拷贝到字节流里。而且Deep Serialization还将serialize整个object graph。也就是说,如果你的对象持有其他对象的引用,或者其他对象引用的集合,那么所有这些对象都将被Serialize。BinaryFormatter和SoapFormatter以及.NET Remoting都使用Deep Serialization技术,它甚至被有限地用于LosFormatter来产生存储在Web Form页中的状态数据。
  
  
  
  本文将着重于Deep Serialization。
  
  
  
  Serialization的过程
  
  
  
  .NET Framework通过Reflection提供自动Serialization的机制。当一个对象被序列化(Serialized)的时候,它的类名,Assembly,以及类实例的所有数据成员都将被写入存储介质中。Serialization引擎保持对所有已经被序列化的对象引用的追踪,以确保相同的对象引用最多只被序列化一次。
  
  
  
  通常,一个Serialization过程会由formatter(例如BinaryFormatter)的Serialize方法引发。对象的Serialization过程按照以下规则进行:
  
  1、 检测以确保formatter是否拥有一个代理选择器(surrogate selector)。如果有,检查代理选择器是否持有给定的对象类型。如果有,ISerializable.GetObjectData被调用。
  
  2、 如果formatter没有代理选择器,或者代理选择器没有对象类型,检查对象是否被用Serializable属性标记。如果没有,则抛出SerializationException异常。
  
  3、 如果对象被标记为Serializable,检查对象是否实现了ISerializable接口。如果实现了此接口,则GetObjectData被调用。
  
  4、 如果对象没有实现ISerializable接口,则使用默认的序列化策略,来序列化没有用NonSerialized属性标记的域。
  
  
  
  使你的class能够被序列化
  
  
  
  通过上面对Serialization过程的分析,我们可以看出,有两种方式可以使一个class能够被序列化:1)将此class简单地标记为Serializable;2)为此class实现ISerializable接口,并将此class标记为Serializable。
  
  
  
  1、 标记Serializable属性
  
  
  
  标记Serializable属性的方式是实现Serialization的基本方法。举个简单的例子:
  
  
  
   [Serializable]
  
   public class Person
  
   {
  
   public string name = null;
  
   public int age = 0;
  
   }
  
  
  
  你可以使用BinaryFormatter来将上面的class序列化:
  
  
  
   Person sam = new Person();
  
   sam.name = "sam";
  
   sam.age = 24;
  
   IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
  
   Stream stream = new FileStream("sam.dat",
  
   FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None);
  
   formatter.Serialize(stream, sam);
  
   stream.Close();
  
  
  
  就是这么简单,你所要做的就是创建一个Stream和一个formatter的实例,然后调用formatter的Serialize方法。经过BinaryFormatter serialize的数据仍然能够通过BinaryFormatter deserialize回来,方法与serialize同样简单,这里就不赘述了。
  
  
  
  如果你不想将类里的所有域都序列化,可以使用NonSerialized属性进行选择。如:
  
  
  
   [Serializable]
  
   public class Person
  
   {
  
   public string name = null;
  
   [NonSerialized]
  
   public int age = 0;
  
   }
  
  
  
  这样,age域就不会被序列化了。
  
  
  
  需要注意的是,Serializable属性并不能被继承。也就是说如果你希望Person的派生类也能够被Serialize的话,那么这个派生类也必须被Serializable标记。否则将得到SerializationException异常。
  
  
  
  同样的,Person类中的所有对其他类的引用,其所引用的类都应该是能够被Serialize的。.NET Framework中的大部分class都实现了ISerializable接口,但有些class没有实现,例如ImageList。可以通过MSDN Library的到一个实现了ISerializable接口的class列表。对那些没有实现此接口的class,使用的时候要当心。
  
  
  
  2、 实现ISerializable接口
  
  
  
  Serializable属性的功能非常强大,它使得Serialize和Deserialize变得十分简单。但凡事有利必有弊,由Serializable实现的自动序列化方法有时不够灵活。我们并不能完全控制Serialize和Deserialize的行为,而有些时候它们的行为对我们来说很重要。那么我们通过何种方法能够控制Serialize和Deserialize的行为呢?答案就是,自己来实现ISerializable接口。ISerializable接口给予我们更大的自由来控制Serialize和Deserialize,但是无疑我们将不得不写更多的代码L。
  
  
  
  下面我们来看看如何实现ISerializabe接口。ISerializable接口位于System.Runtime.Serialization名字空间中,声明如下:
  
  
  
   public inferface ISerializable
  
   {
  
   void GetObjectData(SerializationInfo info,
  
   StreamingContext context);
  
   }
  
  
  
  它只有一个方法GetObjectData。因此,像实现其他接口一样,我们必须实现此方法。但与其他接口不同的是,为了Deserialization,我们还必须实现一个特殊的构造函数(我称此构造函数为“序列化构造函数”),此构造函数具有与GetObjectData相同的参数列表。由于此构造函数专门用于.NET Framework在Deserialize时的Reflection机制,因此我们通常将它声明为保护或私有模式。如下:(当然,如果你的class只需要Serialize而不需要Deserialize的话,也可以不实现这个特殊的构造函数)
  
  
  
   [Serializable]
  
   public class Person : ISerializable
  
   {
  
   public string name = null;
  
   public int age = 0;
  
  
  
   public Person()
  
   {
  
   }
  
  
  
   protected Person(SerializationInfo info, StreamingContext context)
  
   {
  
   name = info.GetString("name");
  
   age = info.GetInt32("age");
  
   }
  
  
  
   void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo info,
  
   StreamingContext context)
  
   {
  
   info.AddValue("name", name);
  
   info.AddValue("age", age);
  
   }
  
   }
  
  
  
  通过实现ISerializable接口,使得我们有机会在ISerializable.GetObjectData中控制Serialize的行为,在“序列化构造函数”中控制Deserialize的行为。这个接口提供给我们的信息非常全面而灵活,以致于我们甚至可以在这两个方法中耍些花招。比如,我们可以在Deserialize的时候,籍由改变info.FullTypeName来得到一种与被Serialize的对象不同类型的另一个对象等。
  
  
  
  独辟蹊径
  
  
  
  前面谈到过Serialization被运用的典型环境,是对象存储、进程间数据传递等涉及到对象持久性的领域。但实际上,它也能够被运用到其他的许多地方,关键在于我们是否能想到去用运Serialization,有时候思维定式也是很可怕的J。举个例子,我们来看看在Clone方法中如何使用Serialization[1]。
  
  
  
  如果我们要为Person类实现Clone方法,我们通常会这样写:
  
  
  
   [Serializable]
  
   public class Person : ICloneable
  
   {
  
   public string name = null;
  
   public int age = 0;
  
  
  
   public object Clone()
  
   {
  
   Person person = new Person();
  
   person.name = name;
  
   person.age = age;
  
  
  
   return person;
  
   }
  
   }
  
  
  
  如果我们利用Serialization的方法,Clone函数就能写成下面的样子:
  
  
  
   public object Clone()
  
   {
  
   MemoryStream stream = new MemoryStream();
  
   BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
  
  
  
   formatter.Serialize(stream, this);
  
   stream.Position = 0;
  
   return formatter.Deserialize(stream);
  
   }
  
  
  
  从这两个实现上看,使用Serialization实现Clone方法似乎并没有什么好处。可是设想如果你面对的是一个复杂的类继承体系,从基类到派生类都需要实现Clone方法。利用第一种实作手法,你将不得不为每一个class写一个Clone方法,而且随着数据成员的增多,这个方法将越来越冗长,并且会由于数据成员的改变而引发错误(我曾经遇到过好几次,由于class中增加了成员变量,而Clone方法没有及时更新,导致运行时错误。呵呵,这种错误还很难调试)。现在你看到用Serialization实现的好处了吧?是的,我们只要在基类中将Clone方法声明为virtual,并用Serialization的方法实现之,然后保证基类和派生类都可以被Serialize,上面所有的麻烦不都迎刃而解了吗?
  
  
  
  总结
  
  
  
  现代软件项目中,无论何种项目都会或多或少地涉及到对象持久性的问题,.NET也不例外,无论是Windows Form、ASP.NET,还是Web Services,都需要处理对象持久性。而Serialization正是.NET为应对这个问题而给出的解法。
  
  
  
  参考文献
  
  
  
  ·[1] Rockford Lhotka,《Object Serialization in Visual Basic .NET》,MSDN Library。Serialization在Clone方法中的运用即来自此文。
  
  
  
  ·Piet Obermeyer and Jonathan Hawkins,《Object Serialization in the .NET Framework》,MSDN Library。
  
  
  
  ·Jeffrey Richter,《.NET Run-time Serialization》Part 1,Part 2,Part 3,MSDN Library。
  
    

推荐阅读

 

热点信息

 
强悍的草根IT技术社区,这里应该有您想要的! 友情链接:b2b电子商务
Copyright © 2010 Gimoo.Net. All Rights Rreserved  京ICP备05050695号