Newtonsoft.Json 的基本用法

Ø  前言

说起 C# 对 JSON 的操作（序列化与反序列化），大家都会想到 JavaScriptSerializer、DataContractJsonSerializer 与 Newtonsoft.Json 等。三者都是用于操作 JSON 的框架利器，它们又有什么区别呢？本文包括：

1.   常用 JSON 操作框架（JavaScriptSerializer、DataContractJsonSerializer、Newtonsoft.Json）的区别与比较

2.   简单序列化与反序列化

3.   匿名对象

4.   DataTable

5.   私有成员

6.   指定成员名称

7.   指定序列化成员

8.   枚举类型成员

 

1.   常用 JSON 操作框架（JavaScriptSerializer、DataContractJsonSerializer、Newtonsoft.Json）的区别与比较

1)   区别如下：

1.   JavaScriptSerializer，位于 System.Web.Extensions.dll 程序集，它是 .NET 自带的程序集，适用于 Web 项目中，因为每当新建一个 Web 项目后，VS 都会自动帮我引用该程序集，

 

2.   DataContractJsonSerializer，位于 System.Runtime.Serialization.dll 程序集，也是属于 .NET 自带的程序集。适用于 WCF 项目中，因为每当新建一个 WCF 项目后，VS 都会自动帮我引用该程序集。另外，由名称可见它是一种“数据契约 JSON 序列化”。

 

3.   Newtonsoft.Json，一个第三方的开源类库，主要处理数据的 JSON 序列化操作，在性能或功能方面与前两者相比都有优势，官网：https://www.newtonsoft.com/json，适用于对 JSON 数据操作平凡的各种项目中。

 

2)   性能比较

1.   下图是 Newtonsoft.Json 官网给出的执行耗时比较

 

2.   Newtonsoft.Json 官网当然说自己的牛逼，所以，本人在本机进行了代码验证，代码如下：

string jssStr, dcjsStr, jcStr;

Person[] jssArr, dcjsArr, jcArr;

int count = 100000;

Person[] persons = new Person[count];

for (int i = 0; i < count; i++)

{

    persons[i] = new Person()

    {

        Name = string.Format("李三毛_{0}", i),

        Age = 29,

        Sex = true,

        Address = "湖北省利川市",

        Spouse = new Person()

        {

            Name = string.Format("大美妞_{0}", i),

            Age = 25,

            Sex = false,

            Address = "湖北省利川市",

            Spouse = null

        }

    };

}

System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();

//3.1 JavaScriptSerializer

JavaScriptSerializer jss = new JavaScriptSerializer();

jss.MaxJsonLength = 92097152;    //默认为：2097152

 

stopwatch.Restart();

jssStr = jss.Serialize(persons);

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("JavaScriptSerializer Serialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，String Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, jssStr.Length);

 

stopwatch.Restart();

jssArr = jss.Deserialize<Person[]>(jssStr);

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("JavaScriptSerializer Deserialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，Array Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, jssArr.Length);

 

//3.2 DataContractJsonSerializer

DataContractJsonSerializer dcjs = new DataContractJsonSerializer(typeof(Person[]));

stopwatch.Restart();

using (MemoryStream stream = new MemoryStream())

{

    dcjs.WriteObject(stream, persons);

    dcjsStr = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());

}

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("DataContractJsonSerializer Serialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，String Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, dcjsStr.Length);

 

stopwatch.Restart();

using (MemoryStream stream = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(dcjsStr)))

{

    dcjsArr = dcjs.ReadObject(stream) as Person[];

}

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("DataContractJsonSerializer Deserialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，Array Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, dcjsArr.Length);

 

//3.3 Newtonsoft.Json

stopwatch.Restart();

jcStr = JsonConvert.SerializeObject(persons);

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("Newtonsoft.Json Serialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，String Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, jcStr.Length);

 

stopwatch.Restart();

jcArr = JsonConvert.DeserializeObject<Person[]>(jcStr);

stopwatch.Stop();

Console.WriteLine("Newtonsoft.Json Deserialize Time【{0:F1}s,{1}ms】，Array Length:{2}",

    TimeSpan.FromMilliseconds(stopwatch.ElapsedMilliseconds).TotalSeconds, stopwatch.ElapsedMilliseconds, jcArr.Length);

 

Ø  运行结果（三者分别运行三次后的最短耗时）

1.   Serialize（序列化）

1)   DataContractJsonSerializer Serialize Time【0.7s,696ms】，String Length:14377781

2)   Newtonsoft.Json Serialize Time【1.7s,1741ms】，String Length:14377781

3)   JavaScriptSerializer Serialize Time【6.2s,6189ms】，String Length:14377781

2.   Deserialize（反序列化）

1)   DataContractJsonSerializer Deserialize Time【2.0s,2037ms】，Array Length:100000

2)   Newtonsoft.Json Deserialize Time【2.4s,2407ms】，Array Length:100000

3)   JavaScriptSerializer Deserialize Time【3.7s,3733ms】，Array Length:100000

 

Ø  可见，耗时最短的并不是 Newtonsoft.Json，而是 .NET 自带的 DataContractJsonSerializer，最差的是 JavaScriptSerializer，序列化用了6秒，而 DataContractJsonSerializer 则之需要1秒时间不到。所以这一局，DataContractJsonSerializer 胜出，而 Newtonsoft.Json 则稍微靠后，由于它的功能方面比较强大，所以还是继续研究它。

 

Ø  首先，我们定义一个测试的类，并创建类的实例和一个匿名对象（后面的示例基本都使用该类）

1.   定义测试类（Goods 为一个部分类）

/// <summary>

/// 商品

/// </summary>

public partial class Goods

{

    /// <summary>

    /// 商品Id

    /// </summary>

    public int GoodsId { get; set; }

 

    /// <summary>

    /// 商品名称

    /// </summary>

    public string GoodsName { get; set; }

 

    /// <summary>

    /// 价格

    /// </summary>

    public decimal Price { get; set; }

 

    /// <summary>

    /// 是否限购

    /// </summary>

    public bool IsQuota { get; set; }

 

    /// <summary>

    /// 商品属性数组

    /// </summary>

    public Attribute[] Attributes { get; set; }

 

    /// <summary>

    /// 商品属性

    /// </summary>

    public class Attribute

    {

        public string Name { get; set; }

        public string Value { get; set; }

    }

}

 

2.   创建类的实例

Goods[] goods = new Goods[]

{

    new Goods()

    {

        GoodsId = 1,

        GoodsName = "联想ThinkPad无线鼠标",

        Price = 125.00m,

        IsQuota = true,

        Attributes = new Goods.Attribute[]

        {

            new Goods.Attribute() { Name = "品牌", Value = "Lenovo/联想" },

            new Goods.Attribute() { Name = "颜色", Value = "黑色" }

        }

    }

};

var anonymousGoods = new[]

{

    new

    {

        GoodsId = 2,

        GoodsName = "联想ThinkPad无线键盘",

        Price = 286.00m,

        IsQuota = false,

        Attributes = new []

        {

            new { Name = "品牌", Value = "Lenovo/联想" },

            new { Name = "颜色", Value = "白色" }

        }

    }

};

 

2.   简单序列化与反序列化

1)   序列化

序列化通常使用 JsonConvert 类的 SerializeObject 方法，该方法有 6 个重载方法，例如：

string jsonStr1_1 = JsonConvert.SerializeObject(goods);

结果：

[{"GoodsId":1,"GoodsName":"联想ThinkPad无线鼠标","Price":125.00,"IsQuota":true,"Attributes":[{"Name":"品牌","Value":"Lenovo/联想"},{"Name":"颜色","Value":"黑色"}]}]

 

2)   反序列化

序列化通常使用 JsonConvert 类的 DeserializeObject 方法，该方法有 8 个重载方法，例如：

Goods[] jsonObj1_1 = JsonConvert.DeserializeObject<Goods[]>(jsonStr1_1);

结果：

 

3.   匿名对象

1)   序列化

string jsonStr1_2 = JsonConvert.SerializeObject(anonymousGoods);

结果：

[{"GoodsId":2,"GoodsName":"联想ThinkPad无线键盘","Price":286.00,"IsQuota":false,"Attributes":[{"Name":"品牌","Value":"Lenovo/联想"},{"Name":"颜色","Value":"白色"}]}]

 

2)   反序列化

var jsonObj1_2 = JsonConvert.DeserializeAnonymousType(jsonStr1_2, anonymousGoods);

结果：

 

4.   DataTable

首先，创建一个 DataTable 对象并插入数据

DataTable dataTable = new DataTable();

dataTable.Columns.AddRange(new DataColumn[]

{

    new DataColumn() { ColumnName = "GoodsId", DataType = typeof(int) },

    new DataColumn() { ColumnName = "GoodsName", DataType = typeof(string) },

    new DataColumn() { ColumnName = "Price", DataType = typeof(decimal) }

});

for (int i = 0; i < 2; i++)

{

    DataRow dataRow = dataTable.NewRow();

    dataRow["GoodsId"] = i + 1;

    dataRow["GoodsName"] = string.Format("测试商品{0}", i + 1);

    dataRow["Price"] = i + 101;

    dataTable.Rows.Add(dataRow);

}

 

1)   序列化

string jsonStr3_1 = JsonConvert.SerializeObject(dataTable);

结果：[{"GoodsId":1,"GoodsName":"测试商品1","Price":101.0},{"GoodsId":2,"GoodsName":"测试商品2","Price":102.0}]

 

2)   反序列化

DataTable jsonObj3_1 = JsonConvert.DeserializeObject<DataTable>(jsonStr3_1);

结果：

 

5.   私有成员（以 Price、IsQuota 为例）

Newtonsoft.Json 默认是不处理 private（私有）成员的，如非要处理也是可以的，在私有成员上标记 JsonPropertyAttribute 特性即可，例如（修改 Goods）：

private decimal _price = 126;

/// <summary>

/// 价格

/// </summary>

private decimal Price { get { return _price; } set { _price = value; } }

 

private bool _isQuota = true;

/// <summary>

/// 是否限购

/// </summary>

[JsonProperty]

private bool IsQuota { get { return _isQuota; } set { _isQuota = value; } }

 

1)   序列化

string jsonStr4_1 = JsonConvert.SerializeObject(goods);

结果：

[{"GoodsId":1,"GoodsName":"联想ThinkPad无线鼠标","IsQuota":true,"Attributes":[{"Name":"品牌","Value":"Lenovo/联想"},{"Name":"颜色","Value":"黑色"}]}]

 

2)   反序列化

Goods[] jsonObj4_1 = JsonConvert.DeserializeObject<Goods[]>(jsonStr4_1);

结果：

 

6.   指定成员名称

使用 JsonPropertyAttribute 特性的 PropertyName 属性指定 JSON 成员名称，例如（修改 Goods）：

[JsonProperty("att_name")]

public string Name { get; set; }

[JsonProperty("att_val")]

public string Value { get; set; }

 

1)   序列化

string jsonStr5_1 = JsonConvert.SerializeObject(goods);

结果：

[{"GoodsId":1,"GoodsName":"联想ThinkPad无线鼠标","IsQuota":true,"Attributes":[{"att_name":"品牌","att_val":"Lenovo/联想"},{"att_name":"颜色","att_val":"黑色"}]}]

 

2)   反序列化

Goods[] jsonObj5_1 = JsonConvert.DeserializeObject<Goods[]>(jsonStr5_1);

结果：

 

7.   指定序列化成员

Newtonsoft.Json 提供三种序列化模式，使用 Newtonsoft.Json.MemberSerialization 枚举表示。例如（修改 Goods）：

[JsonObject(Newtonsoft.Json.MemberSerialization.OptIn)]

public class Goods {...}

/// <summary>

/// 商品名称

/// </summary>

[JsonProperty]

public string GoodsName { get; set; }

OptOut	默认值，序列化所有共有成员，可以使用 JsonIgnore 特性，标记不需要序列化的成员。
OptIn	只序列化标记 JsonProperty 特性的成员。
Fields	只序列化字段成员。注意：默认情况下字段也支持序列化和反序列化。

 

1)   序列化

string jsonStr6_1 = JsonConvert.SerializeObject(goods);

结果：[{"GoodsName":"联想ThinkPad无线鼠标","IsQuota":true}]

 

2)   反序列化

Goods[] jsonObj6_1 = JsonConvert.DeserializeObject<Goods[]>(jsonStr6_1);

结果：

 

8.   枚举类型成员

枚举类型成员默认情况下，是序列化枚举类型的值。如果希望序列化成员名称，需要在成员上标记 JsonConverter 特性，并指定 Newtonsoft.Json.Converters.StringEnumConverter 类型，例如（修改 Goods）：

/// <summary>

/// 商品状态

/// </summary>

public enum Status

{

    /// <summary>

    /// 无

    /// </summary>

    None = 0,

    /// <summary>

    /// 上架

    /// </summary>

    Online = 1,

    /// <summary>

    /// 下架

    /// </summary>

    Offline = 2

}

/// <summary>

/// 商品扩展

/// </summary>

public partial class Goods

{

    /// <summary>

    /// 商品状态

    /// </summary>

    [JsonProperty]

    [JsonConverter(typeof(Newtonsoft.Json.Converters.StringEnumConverter))]

    public Status Status { get; set; }

}

 

1)   序列化

string jsonStr7_1 = JsonConvert.SerializeObject(goods);

结果：[{"GoodsName":"联想ThinkPad无线鼠标","IsQuota":true,"Status":"Online"}]

 

2)   反序列化

Goods[] jsonObj7_1 = JsonConvert.DeserializeObject<Goods[]>(jsonStr7_1);

结果：