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C# 序列化技术详解

2024-11-29 23:28

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一、序列化的基本概念

序列化是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。在C#中，这通常意味着将对象转换为字节流或XML文档。反序列化则是相反的过程，即从序列化的数据中恢复对象的状态。

二、二进制序列化

二进制序列化是将对象转换为二进制格式的过程。这种序列化方式非常高效，生成的数据量小，速度快，但它是不可读的，且通常与平台和语言相关。

示例：

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

[Serializable]
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Person person = new Person { Name = "John Doe", Age = 30 };
        
        // 序列化对象到文件
        using (FileStream stream = new FileStream("person.bin", FileMode.Create))
        {
            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(stream, person);
        }
        
        // 从文件反序列化对象
        Person deserializedPerson;
        using (FileStream stream = new FileStream("person.bin", FileMode.Open))
        {
            BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
            deserializedPerson = (Person)formatter.Deserialize(stream);
        }
        
        Console.WriteLine($"Deserialized Person: {deserializedPerson.Name}, Age: {deserializedPerson.Age}");
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个Person类，并标记为[Serializable]，这告诉.NET运行时该类可以被序列化。然后，我们使用BinaryFormatter类来序列化和反序列化对象。

三、XML序列化

XML序列化是将对象转换为XML格式的过程。这种序列化方式生成的数据是可读的，且与平台和语言无关，因此它通常用于Web服务和跨平台数据交换。

示例：

using System;
using System.IO;
using System.Xml.Serialization;

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Person person = new Person { Name = "Jane Smith", Age = 25 };
        
        // 序列化对象到XML文件
        XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person));
        using (TextWriter writer = new StreamWriter("person.xml"))
        {
            serializer.Serialize(writer, person);
        }
        
        // 从XML文件反序列化对象
        Person deserializedPerson;
        using (TextReader reader = new StreamReader("person.xml"))
        {
            deserializedPerson = (Person)serializer.Deserialize(reader);
        }
        
        Console.WriteLine($"Deserialized Person: {deserializedPerson.Name}, Age: {deserializedPerson.Age}");
    }
}

在这个示例中，我们没有使用[Serializable]特性，因为XML序列化不依赖于它。我们使用XmlSerializer类来执行序列化和反序列化操作。注意，XML序列化对类的成员有一些限制，例如它不能序列化私有字段。

四、注意事项和最佳实践

安全性：在反序列化数据时，要特别小心，因为恶意数据可能会导致安全问题。例如，攻击者可能会构造特定的序列化数据来执行恶意代码。因此，在反序列化之前验证数据的完整性和来源是非常重要的。
性能：二进制序列化通常比XML序列化更快且生成的数据更小，但XML序列化提供了更好的可读性和互操作性。根据具体需求选择合适的序列化方式。
版本控制：当对象的类定义发生变化时（例如添加或删除属性），可能会导致序列化问题。因此，在修改类定义时要谨慎，并考虑使用版本控制机制来处理不同版本的对象。
数据保护：如果序列化的数据包含敏感信息，如密码或密钥，必须确保这些数据在传输和存储时是安全的。使用加密技术来保护敏感数据是一个好做法。