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.NET Framework已經(jīng)推出就深受廣大開(kāi)發(fā)人員青睞。因?yàn)槠渚哂蟹浅?qiáng)大的兼容性，使得.NET Framework的發(fā)展穩(wěn)步向前。.NET Framework序列化是將對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換為可保持或傳輸?shù)母袷降倪^(guò)程。與序列化相對(duì)的是反序列化，它將流轉(zhuǎn)換為對(duì)象。這兩個(gè)過(guò)程結(jié)合起來(lái)，可以輕松地存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)。#t#
.NET Framework 提供兩種.NET Framework序列化技術(shù)：
二進(jìn)制序列化保持類型保真度，這對(duì)于在應(yīng)用程序的不同調(diào)用之間保留對(duì)象的狀態(tài)很有用。例如，通過(guò)將對(duì)象序列化到剪貼板，可在不同的應(yīng)用程序之間共享對(duì)象。您可以將對(duì)象序列化到流、磁盤(pán)、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)等等。遠(yuǎn)程處理使用序列化“通過(guò)值”在計(jì)算機(jī)或應(yīng)用程序域之間傳遞對(duì)象。
XML 序列化僅序列化公共屬性和字段，且不保持類型保真度。當(dāng)您要提供或使用數(shù)據(jù)而不限制使用該數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序時(shí)，這一點(diǎn)是很有用的。由于 XML 是一個(gè)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)于通過(guò) Web 共享數(shù)據(jù)而言，這是一個(gè)很好的選擇。SOAP 同樣是一個(gè)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，這使它也成為一個(gè)頗具吸引力的選擇。
簡(jiǎn)介
.NET Framework序列化是指將對(duì)象實(shí)例的狀態(tài)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)媒體的過(guò)程。在此過(guò)程中，先將對(duì)象的公共字段和私有字段以及類的名稱（包括類所在的程序集）轉(zhuǎn)換為字節(jié)流，然后再把字節(jié)流寫(xiě)入數(shù)據(jù)流。在隨后對(duì)對(duì)象進(jìn)行反序列化時(shí)，將創(chuàng)建出與原對(duì)象完全相同的副本。
在面向?qū)ο蟮沫h(huán)境中實(shí)現(xiàn)序列化機(jī)制時(shí)，必須在易用性和靈活性之間進(jìn)行一些權(quán)衡。只要您對(duì)此過(guò)程有足夠的控制能力，就可以使該過(guò)程在很大程度上自動(dòng)進(jìn)行。例如，簡(jiǎn)單的二進(jìn)制序列化不能滿足需要，或者，由于特定原因需要確定類中那些字段需要序列化。以下各部分將探討 .NET 框架提供的可靠的序列化機(jī)制，并著重介紹使您可以根據(jù)需要自定義序列化過(guò)程的一些重要功能。
持久存儲(chǔ)
我們經(jīng)常需要將對(duì)象的字段值保存到磁盤(pán)中，并在以后檢索此數(shù)據(jù)。盡管不使用序列化也能完成這項(xiàng)工作，但這種方法通常很繁瑣而且容易出錯(cuò)，并且在需要跟蹤對(duì)象的層次結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)變得越來(lái)越復(fù)雜。可以想象一下編寫(xiě)包含大量對(duì)象的大型業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的情形，程序員不得不為每一個(gè)對(duì)象編寫(xiě)代碼，以便將字段和屬性保存至磁盤(pán)以及從磁盤(pán)還原這些字段和屬性。序列化提供了輕松實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的快捷方法。
公共語(yǔ)言運(yùn)行時(shí) (CLR) 管理對(duì)象在內(nèi)存中的分布，.NET 框架則通過(guò)使用反射提供自動(dòng)的序列化機(jī)制。對(duì)象序列化后，類的名稱、程序集以及類實(shí)例的所有數(shù)據(jù)成員均被寫(xiě)入存儲(chǔ)媒體中。對(duì)象通常用成員變量來(lái)存儲(chǔ)對(duì)其他實(shí)例的引用。類序列化后，序列化引擎將跟蹤所有已序列化的引用對(duì)象，以確保同一對(duì)象不被序列化多次。.NET 框架所提供的序列化體系結(jié)構(gòu)可以自動(dòng)正確處理對(duì)象圖表和循環(huán)引用。對(duì)對(duì)象圖表的唯一要求是，由正在進(jìn)行序列化的對(duì)象所引用的所有對(duì)象都必須標(biāo)記為 Serializable（請(qǐng)參閱基本序列化）。否則，當(dāng)序列化程序試圖序列化未標(biāo)記的對(duì)象時(shí)將會(huì)出現(xiàn)異常。
當(dāng)反序列化已序列化的類時(shí)，將重新創(chuàng)建該類，并自動(dòng)還原所有數(shù)據(jù)成員的值。
按值封送
對(duì)象僅在創(chuàng)建對(duì)象的應(yīng)用程序域中有效。除非對(duì)象是從 MarshalByRefObject 派生得到或標(biāo)記為 Serializable，否則，任何將對(duì)象作為參數(shù)傳遞或?qū)⑵渥鳛榻Y(jié)果返回的嘗試都將失敗。如果對(duì)象標(biāo)記為 Serializable，則該對(duì)象將被自動(dòng)序列化，并從一個(gè)應(yīng)用程序域傳輸至另一個(gè)應(yīng)用程序域，然后進(jìn)行反序列化，從而在第二個(gè)應(yīng)用程序域中產(chǎn)生出該對(duì)象的一個(gè)精確副本。此過(guò)程通常稱為按值封送。
如果對(duì)象是從 MarshalByRefObject 派生得到，則從一個(gè)應(yīng)用程序域傳遞至另一個(gè)應(yīng)用程序域的是對(duì)象引用，而不是對(duì)象本身。也可以將從 MarshalByRefObject 派生得到的對(duì)象標(biāo)記為 Serializable。遠(yuǎn)程使用此對(duì)象時(shí)，負(fù)責(zé)進(jìn)行序列化并已預(yù)先配置為 SurrogateSelector 的格式化程序?qū)⒖刂菩蛄谢^(guò)程，并用一個(gè)代理替換所有從 MarshalByRefObject 派生得到的對(duì)象。如果沒(méi)有預(yù)先配置為 SurrogateSelector，序列化體系結(jié)構(gòu)將遵從下面的標(biāo)準(zhǔn)序列化規(guī)則（請(qǐng)參閱序列化過(guò)程的步驟）。
基本.NET Framework序列化
要使一個(gè)類可序列化，最簡(jiǎn)單的方法是使用 Serializable 屬性對(duì)它進(jìn)行標(biāo)記，如下所示：
- [Serializable]public class MyObject
- {
- public int n1 = 0;
- public int n2 = 0;
- public String str = null;
- }
以下代碼片段說(shuō)明了如何將此類的一個(gè)實(shí)例.NET Framework序列化為一個(gè)文件：
- MyObject obj = new MyObject();
- obj.n1 = 1;obj.n2 = 24;obj.str = "一些字符串";
- IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
- Stream stream = new FileStream
("MyFile.bin",
FileMode.Create, FileAccess.Write,
FileShare.None);- formatter.Serialize(stream, obj);
- stream.Close();
本例使用二進(jìn)制格式化程序進(jìn)行序列化。您只需創(chuàng)建一個(gè)要使用的流和格式化程序的實(shí)例，然后調(diào)用格式化程序的 Serialize 方法。流和要序列化的對(duì)象實(shí)例作為參數(shù)提供給此調(diào)用。類中的所有成員變量（甚至標(biāo)記為 private 的變量）都將被序列化，但這一點(diǎn)在本例中未明確體現(xiàn)出來(lái)。在這一點(diǎn)上，二進(jìn)制序列化不同于只序列化公共字段的 XML 序列化程序。
將對(duì)象還原到它以前的狀態(tài)也非常容易。首先，創(chuàng)建格式化程序和流以進(jìn)行讀取，然后讓格式化程序?qū)?duì)象進(jìn)行反序列化。以下代碼片段說(shuō)明了如何進(jìn)行此操作。
- IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
- Stream stream = new FileStream
("MyFile.bin", FileMode.Open, FileAccess.
Read, FileShare.Read);- MyObject obj = (MyObject) formatter.
Deserialize(fromStream);- stream.Close();
- // 下面是證明
- Console.WriteLine("n1: {0}", obj.n1);
- Console.WriteLine("n2: {0}", obj.n2);
- Console.WriteLine("str: {0}", obj.str);
上面所使用的 BinaryFormatter 效率很高，能生成非常緊湊的字節(jié)流。所有使用此格式化程序序列化的對(duì)象也可使用它進(jìn)行反序列化，對(duì)于.NET Framework序列化將在 .NET 平臺(tái)上進(jìn)行反序列化的對(duì)象，此格式化程序無(wú)疑是一個(gè)理想工具。需要注意的是，對(duì)對(duì)象進(jìn)行反序列化時(shí)并不調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。對(duì)反序列化添加這項(xiàng)約束，是出于性能方面的考慮。但是，這違反了對(duì)象編寫(xiě)者通常采用的一些運(yùn)行時(shí)約定，因此，開(kāi)發(fā)人員在將對(duì)象標(biāo)記為可序列化時(shí)，應(yīng)確?？紤]了這一特殊約定。
如果要求具有可移植性，請(qǐng)使用 SoapFormatter。所要做的更改只是將以上代碼中的格式化程序換成 SoapFormatter，而 Serialize 和 Deserialize 調(diào)用不變。對(duì)于上面使用的示例，該格式化程序?qū)⑸梢韵陆Y(jié)果。
- < SOAP-ENV:Envelope xmlns:xsi=http://www.w3.
org/2001/XMLSchema-instance xmlns:xsd="http:
//www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:SOAP-
ENC=http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/
xmlns:SOAP- ENV=http://schemas.xmlsoap.org/
soap/envelope/ SOAP-ENV:encodingStyle= "
http://schemas.microsoft.com/soap/encoding/
clr/1.0 http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:a1="http://schemas.microsoft.com/clr/
assem/ToFile"> < SOAP-ENV:Body>- < a1:MyObject id="ref-1">
- < n1>1< /n1> < n2>24< /n2>
- < str id="ref-3">一些字符串< /str>
- < /a1:MyObject> < /SOAP-ENV:Body>
- < /SOAP-ENV:Envelope>
需要注意的是，無(wú)法繼承 Serializable 屬性。如果從 MyObject 派生出一個(gè)新的類，則這個(gè)新的類也必須使用該屬性進(jìn)行標(biāo)記，否則將無(wú)法序列化。例如，如果試圖序列化以下類實(shí)例，將會(huì)顯示一個(gè) SerializationException，說(shuō)明 MyStuff 類型未標(biāo)記為可序列化。
public class MyStuff : MyObject { public int n3;}使用序列化屬性非常方便，但是它存在上述的一些限制。有關(guān)何時(shí)標(biāo)記類以進(jìn)行序列化（因?yàn)轭惥幾g后就無(wú)法再序列化），請(qǐng)參考有關(guān)說(shuō)明（請(qǐng)參閱下面的序列化規(guī)則）。
選擇性.NET Framework序列化
類通常包含不應(yīng)被序列化的字段。例如，假設(shè)某個(gè)類用一個(gè)成員變量來(lái)存儲(chǔ)線程 ID。當(dāng)此類被反序列化時(shí)，序列化此類時(shí)所存儲(chǔ)的 ID 對(duì)應(yīng)的線程可能不再運(yùn)行，所以對(duì)這個(gè)值進(jìn)行序列化沒(méi)有意義?？梢酝ㄟ^(guò)使用 NonSerialized 屬性標(biāo)記成員變量來(lái)防止它們被序列化，如下所示：
[Serializable]public class MyObject { public int n1; [NonSerialized] public int n2; public String str;}自定義序列化
可以通過(guò)在對(duì)象上實(shí)現(xiàn) ISerializable 接口來(lái)自定義序列化過(guò)程。這一功能在反序列化后成員變量的值失效時(shí)尤其有用，但是需要為變量提供值以重建對(duì)象的完整狀態(tài)。要實(shí)現(xiàn) ISerializable，需要實(shí)現(xiàn) GetObjectData 方法以及一個(gè)特殊的構(gòu)造函數(shù)，在反序列化對(duì)象時(shí)要用到此構(gòu)造函數(shù)。以下代碼示例說(shuō)明了如何在前一部分中提到的 MyObject 類上實(shí)現(xiàn) ISerializable。
- [Serializable]public class MyObject
: ISerializable- {
- public int n1;
- public int n2;
- public String str;
- public MyObject()
- {
- }
- protected MyObject(SerializationInfo
info, StreamingContext context)- {
- n1 = info.GetInt32("i");
- n2 = info.GetInt32("j");
- str = info.GetString("k");
- }
- public virtual void GetObjectData
(SerializationInfo info, Streaming
Context context)- {
- info.AddValue("i", n1);
- info.AddValue("j", n2);
- info.AddValue("k", str);
- }
- }
在.NET Framework序列化過(guò)程中調(diào)用 GetObjectData 時(shí)，需要填充方法調(diào)用中提供的 SerializationInfo 對(duì)象。只需按名稱/值對(duì)的形式添加將要序列化的變量。其名稱可以是任何文本。只要已序列化的數(shù)據(jù)足以在反序列化過(guò)程中還原對(duì)象，便可以自由選擇添加至 SerializationInfo 的成員變量。如果基對(duì)象實(shí)現(xiàn)了 ISerializable，則派生類應(yīng)調(diào)用其基對(duì)象的 GetObjectData 方法。
需要強(qiáng)調(diào)的是，將 ISerializable 添加至某個(gè)類時(shí)，需要同時(shí)實(shí)現(xiàn) GetObjectData 以及特殊的構(gòu)造函數(shù)。如果缺少 GetObjectData，編譯器將發(fā)出警告。但是，由于無(wú)法強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)，所以，缺少構(gòu)造函數(shù)時(shí)不會(huì)發(fā)出警告。如果在沒(méi)有構(gòu)造函數(shù)的情況下嘗試反序列化某個(gè)類，將會(huì)出現(xiàn)異常。在消除潛在安全性和版本控制問(wèn)題等方面，當(dāng)前設(shè)計(jì)優(yōu)于 SetObjectData 方法。例如，如果將 SetObjectData 方法定義為某個(gè)接口的一部分，則此方法必須是公共方法，這使得用戶不得不編寫(xiě)代碼來(lái)防止多次調(diào)用 SetObjectData 方法?？梢韵胂?，如果某個(gè)對(duì)象正在執(zhí)行某些操作，而某個(gè)惡意應(yīng)用程序卻調(diào)用此對(duì)象的 SetObjectData 方法，將會(huì)引起一些潛在的麻煩。
在反序列化過(guò)程中，使用出于此目的而提供的構(gòu)造函數(shù)將 SerializationInfo 傳遞給類。對(duì)象反序列化時(shí)，對(duì)構(gòu)造函數(shù)的任何可見(jiàn)性約束都將被忽略，因此，可以將類標(biāo)記為 public、protected、internal 或 private。一個(gè)不錯(cuò)的辦法是，在類未封裝的情況下，將構(gòu)造函數(shù)標(biāo)記為 protect。如果類已封裝，則應(yīng)標(biāo)記為 private。要還原對(duì)象的狀態(tài)，只需使用序列化時(shí)采用的名稱，從 SerializationInfo 中檢索變量的值。如果基類實(shí)現(xiàn)了 ISerializable，則應(yīng)調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)，以使基礎(chǔ)對(duì)象可以還原其變量。
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如果從實(shí)現(xiàn)了 ISerializable 的類派生出一個(gè)新的類，則只要新的類中含有任何需要序列化的變量，就必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)以及 GetObjectData 方法。以下代碼片段顯示了如何使用上文所示的 MyObject 類來(lái)完成此操作。
- [Serializable]
- public class ObjectTwo : MyObject
{ public int num;- public ObjectTwo() : base()
- {
- }
- protected ObjectTwo(SerializationInfo
si,StreamingContext context) :
base(si,context)- {
- num = si.GetInt32("num");
- }
- public override void GetObjectData
(SerializationInfo si, Streaming
Context context)- {
- base.GetObjectData(si,context);
- si.AddValue("num", num);
- }
- }
切記要在反序列化構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用基類，否則，將永遠(yuǎn)不會(huì)調(diào)用基類上的構(gòu)造函數(shù)，并且在反序列化后也無(wú)法構(gòu)建完整的對(duì)象。
對(duì)象被徹底重新構(gòu)建，但是在反系列化過(guò)程中調(diào)用方法可能會(huì)帶來(lái)不良的副作用,因?yàn)楸徽{(diào)用的方法可能引用了在調(diào)用時(shí)尚未反序列化的對(duì)象引用。如果正在進(jìn)行反序列化的類實(shí)現(xiàn)了 IDeserializationCallback，則反序列化整個(gè)對(duì)象圖表后，將自動(dòng)調(diào)用 OnSerialization 方法。此時(shí)，引用的所有子對(duì)象均已完全還原。有些類不使用上述事件偵聽(tīng)器，很難對(duì)它們進(jìn)行反序列化，散列表便是一個(gè)典型的例子。在反序列化過(guò)程中檢索關(guān)鍵字/值對(duì)非常容易，但是，由于無(wú)法保證從散列表派生出的類已反序列化，所以把這些對(duì)象添加回散列表時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。因此，建議目前不要在散列表上調(diào)用方法。
.NET Framework序列化過(guò)程的步驟
在格式化程序上調(diào)用 Serialize 方法時(shí)，對(duì)象序列化按照以下規(guī)則進(jìn)行：
檢查格式化程序是否有代理選取器。如果有，檢查代理選取器是否處理指定類型的對(duì)象。如果選取器處理此對(duì)象類型，將在代理選取器上調(diào)用 ISerializable.GetObjectData。
如果沒(méi)有代理選取器或有卻不處理此類型，將檢查是否使用 Serializable 屬性對(duì)對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記。如果未標(biāo)記，將會(huì)引發(fā) SerializationException。
如果對(duì)象已被正確標(biāo)記，將檢查對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了 ISerializable。如果已實(shí)現(xiàn)，將在對(duì)象上調(diào)用 GetObjectData。
如果對(duì)象未實(shí)現(xiàn) Serializable，將使用默認(rèn)的序列化策略，對(duì)所有未標(biāo)記為 NonSerialized 的字段都進(jìn)行序列化。
版本控制
.NET 框架支持版本控制和并排執(zhí)行，并且，如果類的接口保持一致，所有類均可跨版本工作。由于序列化涉及的是成員變量而非接口，所以，在向要跨版本序列化的類中添加成員變量，或從中刪除變量時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎行事。特別是對(duì)于未實(shí)現(xiàn) ISerializable 的類更應(yīng)如此。若當(dāng)前版本的狀態(tài)發(fā)生了任何變化（例如添加成員變量、更改變量類型或更改變量名稱），都意味著如果同一類型的現(xiàn)有對(duì)象是使用早期版本進(jìn)行序列化的，則無(wú)法成功對(duì)它們進(jìn)行反序列化。
如果對(duì)象的狀態(tài)需要在不同版本間發(fā)生改變，類的作者可以有兩種選擇：
實(shí)現(xiàn) ISerializable。這使您可以精確地控制序列化和反序列化過(guò)程，在反序列化過(guò)程中正確地添加和解釋未來(lái)狀態(tài)。
使用 NonSerialized 屬性標(biāo)記不重要的成員變量。僅當(dāng)預(yù)計(jì)類在不同版本間的變化較小時(shí)，才可使用這個(gè)選項(xiàng)。例如，把一個(gè)新變量添加至類的較高版本后，可以將該變量標(biāo)記為 NonSerialized，以確保該類與早期版本保持兼容。
.NET Framework序列化規(guī)則
由于類編譯后便無(wú)法序列化，所以在設(shè)計(jì)新類時(shí)應(yīng)考慮序列化。需要考慮的問(wèn)題有：是否必須跨應(yīng)用程序域來(lái)發(fā)送此類？是否要遠(yuǎn)程使用此類？用戶將如何使用此類？也許他們會(huì)從我的類中派生出一個(gè)需要序列化的新類。只要有這種可能性，就應(yīng)將類標(biāo)記為可序列化。除下列情況以外，最好將所有類都標(biāo)記為可序列化：
所有的類都永遠(yuǎn)也不會(huì)跨越應(yīng)用程序域。如果某個(gè)類不要求序列化但需要跨越應(yīng)用程序域，請(qǐng)從 MarshalByRefObject 派生此類。
類存儲(chǔ)僅適用于其當(dāng)前實(shí)例的特殊指針。例如，如果某個(gè)類包含非受控的內(nèi)存或文件句柄，請(qǐng)確保將這些字段標(biāo)記為 NonSerialized 或根本不序列化此類。
某些數(shù)據(jù)成員包含敏感信息。在這種情況下，建議實(shí)現(xiàn) ISerializable 并僅序列化所要求的字段。
示例：將一個(gè)對(duì)象序列化--存儲(chǔ)--反序列化
- UserInfo user = new UserInfo();
- user.UserName = "王國(guó)富";
- XmlSerializer serializer =
new XmlSerializer(typeof(UserInfo));- //序列化對(duì)象
- MemoryStream str = new MemoryStream();
- serializer.Serialize(str, user);
- byte[] by = str.ToArray();
- string xml = System.Text.
Encoding.UTF8.GetString(by);- //序列化后存儲(chǔ)
- //反序列化
- byte[] by2 = System.Text.
Encoding.UTF8.GetBytes(xml);- MemoryStream str2 = new
MemoryStream(by2);- str2.Position = 0;
- XmlSerializer serializer2 =
new XmlSerializer(typeof(UserInfo));- UserInfo user2 = (UserInfo)
serializer2.Deserialize(str2);- Response.Write(user2.UserName);
.NET Framework序列化相關(guān)概念就為大家介紹到這里。
當(dāng)前文章：.NETFramework序列化相關(guān)應(yīng)用概念詳解
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