[.net 面向对象程序设计进阶] (9) 序列化(Serialization) (一) 二进制流序列化

[.net 面向对象程序设计进阶]  (9)  序列化(Serialization) (一) 二进制流序列化 

本节导读： 

在.NET编程中，经常面向对象处理完以后要转换成另一种格式传输或存储，这种将对象转向其他数据格式的过程，即序列化(Serialization)。 

与之相反的过程就是反序列化(Deserialization)。掌握和利用好序列化和反序列化的方法，对提高面向编程技术很有益处。 

读前必备： 

A.类和类的实例  [.net 面向对象编程基础]  (9) 类和类的实例 

B.类的成员        [.net 面向对象编程基础]  (10) 类的成员（字段、属性、方法）

1. 什么是序列化和反序列化？ 

序列化（Serialization）：序列化是将对象状态转换为可保持或传输的格式的过程。 

反序列化(Deserialization) ：与序列化相对的是反序列化，它将流转换为对象。这两个过程结合起来，可以轻松地存储和传输数据。 

在MFC中储存或恢复对象的过程即为Serialization，也称为Persistent（永续生存）。在序列化期间，对象将其当前状态写入到临时或永久性存储区（存入文件中）。以后，可以通过从存储区中读取或反序列化对象的状态，重新创建该对象。以此达到面向对象中的永续生存。

2. .NET中的序列化技术 

.NET Framework 几种序列化技术，主要有以下几种： 

严格来说只有两种，就是二进制序列化，和使用数据格式协定的序列化（包含XML,SOAP.JSON等） 

A. 二进制（流）序列化（BinaryFormatter） -->(C/S方向为主) 

二进制序列化保持类型保真度，用于在应用程序的不同调用之间保留对象的状态。 

例如，通过将对象序列化到剪贴板，可在不同的应用程序之间共享对象。您可以将对象序列化到流、磁盘、内存和网络等等。远程处理使用序列化“通过值”在计算机或应用程序域之间传递对象。 

B. XML 序列化（XmlSerializer） -->（B/S C/S通用） 

XML序列化仅序列化公共属性和字段，且不保持类型保真度。对于要提供或使用数据而不限制使用该数据的应用程序时，比较有用的。由于 XML 是一个开放式标准，因此，对于通过 Web 共享数据而言，这是一个很好的选择。

C. SOAP序列化（SoapFormatter） -->（通用，主要用于WebSerice交换数据） 

 SOAP同样是一个开放式标准，这SOAP协议是一个在异构的应用程序之间进行信息交互的理想的选择 

D. WCF协议序列化（DataContractSerializer）-->（B/S方向，主要用于WCF通讯） 

F. Json序列化 （DataContractJsonSerializer）-->(B/S移动开发 方向) 

Json全称是 JavaScript 对象表示法（JavaScript Object Notation)）是一种轻量级的数据交换方式。

3. 二进制（流）序列化 

本节主要介绍二进制（流）序列化 

二进制（流）序列化，主要在底层（相对）通讯中使用比较频繁，我们知道计算机是通过二进制将数据传输和存储到媒介（硬盘等），那么我们在进行面向对象编程中，如何准确快速的将对象实例转换为二进制流，就是我们这节要介绍的内容。 

对象=》二进制流 即二进制流序列化 

下面，我还是使用“基础篇”中“武林高手”的类来 通过“文件流”创建文件。 

首先创建数据类及序列化方法，如下： 

注意一下：[Serializable]标识 

Serializable属性用来明确表示该类可以被序列化。

同样的，我们可以用NonSerializable属性用来明确表示类不能被序列化。

/// <summary>
/// 类：武林高手
/// MartialArtsMaster
/// </summary>
[Serializable]
class MartialArtsMaster
{
    /// <summary>
    /// 编号
    /// </summary>
    public int Id { get; set; }
    /// <summary>
    /// 姓名
    /// </summary>
    public string Name { get; set; }
    /// <summary>
    /// 年龄
    /// </summary>
    public int Age { get; set; }
    /// <summary>
    /// 门派
    /// </summary>
    public string Menpai { get; set; }
    /// <summary>
    /// 武学
    /// </summary>
    public string Kungfu { get; set; }
    /// <summary>
    /// 级别
    /// </summary>
    public int Level { get; set; }
}

/// <summary>
/// 二进制序列化和反序列化类
/// </summary>
public class Serializer
{
    /// <summary> 
    /// 使用二进制序列化对象。 
    /// </summary> 
    /// <param name="value"></param> 
    /// <returns></returns> 
    public static byte[] SerializeBytes(object value)
    {
        if (value == null) return null;

        var stream = new MemoryStream();
        new BinaryFormatter().Serialize(stream, value);

        //var dto = Encoding.UTF8.GetString(stream.GetBuffer()); 
        var bytes = stream.ToArray();
        return bytes;
    }

    /// <summary> 
    /// 使用二进制反序列化对象。 
    /// </summary> 
    /// <param name="bytes"></param> 
    /// <returns></returns> 
    public static object DeserializeBytes(byte[] bytes)
    {
        if (bytes == null) return null;

        //var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(dto as string); 
        var stream = new MemoryStream(bytes);

        var result = new BinaryFormatter().Deserialize(stream);

        return result;
    }
}

下面是调用方法：

//本例命名空间
//using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
//using System.IO;

//初始化武林高手
var master = new List<MartialArtsMaster>(){
    new MartialArtsMaster(){ Id = 1, Name = "黄蓉",    Age = 18, Menpai = "丐帮", Kungfu = "打狗棒法",  Level = 9  },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 2, Name = "洪七公",  Age = 70, Menpai = "丐帮", Kungfu = "打狗棒法",  Level = 10 },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 3, Name = "郭靖",    Age = 22, Menpai = "丐帮", Kungfu = "降龙十八掌",Level = 10 },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 4, Name = "任我行",  Age = 50, Menpai = "明教", Kungfu = "葵花宝典",  Level = 1  },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 5, Name = "东方不败",Age = 35, Menpai = "明教", Kungfu = "葵花宝典",  Level = 10 },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 6, Name = "林平之",  Age = 23, Menpai = "华山", Kungfu = "葵花宝典",  Level = 7  },
    new MartialArtsMaster(){ Id = 7, Name = "岳不群",  Age = 50, Menpai = "华山", Kungfu = "葵花宝典",  Level = 8  }
};

//文件流写入
using (FileStream fs = new FileStream(@"F:360同步云盘360同步云盘博客序列化master.obj", FileMode.Append))
{
    var myByte = Serializer.SerializeBytes(master);
    fs.Write(myByte, 0, myByte.Length);
    fs.Close();
};

//文件流读取
using (FileStream fsRead = new FileStream(@"F:360同步云盘360同步云盘博客序列化master.obj", FileMode.Open))
{
    int fsLen = (int)fsRead.Length;
    byte[] heByte = new byte[fsLen];
    int r = fsRead.Read(heByte, 0, heByte.Length);
    var myObj = Serializer.DeserializeBytes(heByte) as List<MartialArtsMaster>;
    Console.WriteLine("编号---姓名---年龄---门派---武功---等级");
    myObj.ForEach(m => 
        Console.WriteLine(m.Id + "---" + m.Name + "---" + m.Age + "---" + m.Menpai + "---" + m.Kungfu + "---" + m.Level)
    );  
}

运行结果如下：

首先是创建的文件master.obj：

 读取运行结果如下： 

4.要点： 

A.序列化和反序列化的理解：

序列化（Serialization）：序列化是将对象状态转换为可保持或传输的格式的过程。

反序列化(Deserialization) ：与序列化相对的是反序列化，它将流转换为对象。

B. .NET中的序列化技术

  注明了主要使用方向，方便小伙伴们有选择性的学习。

（1）二进制（流）序列化（ BinaryFormatter） -->(C/S方向为主)

（2）XML 序列化（XmlSerializer） -->（B/S C/S通用）

（3）SOAP序列化（SoapFormatter -->（通用，主要用于WebSerice交换数据）

（4）WCF协议序列化（DataContractSerializer）-->（B/S方向，主要用于WCF通讯）

（5） Json序列化 （DataContractJsonSerializer）-->(B/S移动开发 方向)

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