C#对象持久化的三种常用序列化方法总结
作者:张謹礧
一、对象本地保存的基本问题
对象在程序运行时存储在内存中,程序关闭后会被垃圾回收机制销毁,无法保留状态。若需在程序再次运行时恢复对象状态,需将对象信息持久化到磁盘(如文件)中。
原始保存方式的局限
直接将对象属性按顺序写入文本文件(如People.obj),通过顺序读取还原对象,存在明显缺点:
- 强依赖顺序:存储与读取顺序必须完全一致,否则数据错乱;
- 可读性差:无法直观区分文件中各字段对应对象的哪个属性;
- 扩展性差:对象新增属性时,需修改存储和读取的全部逻辑。
二、序列化与反序列化
为解决原始保存方式的问题,引入 “序列化” 和 “反序列化” 机制:
- 序列化:将对象状态转换为可存储(如文件)或可传输(如网络)的格式(二进制、XML、JSON 等)的过程。
- 反序列化:将序列化后的格式(如二进制流、JSON 文本)还原为对象的过程。
三、三种常用序列化方式
1. 二进制序列化
将对象转换为二进制流,效率高、体积小,但可读性差(二进制无法直接看懂)。
核心组件
BinaryFormatter:位于System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary命名空间,负责二进制序列化与反序列化。
使用步骤
- 标记类为可序列化:在类定义前添加
[Serializable]特性(否则序列化失败); - 创建文件流:通过
FileStream指定存储路径和模式(如FileMode.Create创建文件); - 实例化序列化器:创建
BinaryFormatter对象; - 执行序列化 / 反序列化:调用
Serialize()(写入对象)或Deserialize()(读取对象); - 释放资源:关闭文件流。
示例代码
// 1. 定义可序列化的类
[Serializable] // 必须添加此特性
public class People
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public string Sex { get; set; }
public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化过程
public void BinarySerialize()
{
People people = new People()
{
Name = "吴凡",
Age = 18,
Sex = "男",
Birth = "2005-01-01"
};
// 创建文件流
using (FileStream fs = new FileStream("people.bin", FileMode.Create))
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
bf.Serialize(fs, people); // 将对象写入流
}
}
// 3. 反序列化过程
public void BinaryDeserialize()
{
using (FileStream fs = new FileStream("people.bin", FileMode.Open))
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
// 反序列化并转换为People类型
People people = bf.Deserialize(fs) as People;
Console.WriteLine($"姓名:{people.Name},年龄:{people.Age}");
}
}特点
- 优点:效率高(二进制传输快)、体积小;
- 缺点:不可读(无法直接查看文件内容)、仅限.NET 平台(跨平台兼容性差)。
2. JSON 序列化
JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级文本格式,易读易写,跨平台兼容性强(支持多语言),是目前最常用的序列化格式之一。
JSON 格式示例:
{ "Name":"吴凡", "Age":18, "Sex":"男", "Birth":"2005-01-01" }方式 1:原生DataContractJsonSerializer
依赖System.Runtime.Serialization.Json命名空间,需手动标记类和属性。
使用步骤
- 标记类和属性:类添加
[DataContract],需序列化的属性添加[DataMember]; - 创建文件流:指定 JSON 文件路径;
- 实例化序列化器:
DataContractJsonSerializer需指定对象类型(如typeof(People)); - 序列化 / 反序列化:调用
WriteObject()(序列化)或ReadObject()(反序列化)。
示例代码
// 1. 定义数据契约类
using System.Runtime.Serialization;
[DataContract] // 标记为数据契约类
public class People
{
[DataMember] // 标记为需序列化的成员
public string Name { get; set; }
[DataMember]
public int Age { get; set; }
[DataMember]
public string Sex { get; set; }
[DataMember]
public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化
public void JsonSerialize_Native()
{
People people = new People()
{
Name = "吴凡",
Age = 18,
Sex = "男",
Birth = "2005-01-01"
};
using (FileStream fs = new FileStream("people.json", FileMode.Create))
{
DataContractJsonSerializer jsonSerializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(People));
jsonSerializer.WriteObject(fs, people); // 写入JSON
}
}
// 3. 反序列化
public void JsonDeserialize_Native()
{
using (FileStream fs = new FileStream("people.json", FileMode.Open))
{
DataContractJsonSerializer jsonSerializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(People));
People people = jsonSerializer.ReadObject(fs) as People; // 读取JSON并转换为对象
Console.WriteLine($"姓名:{people.Name},年龄:{people.Age}");
}
}方式 2:第三方Newtonsoft.Json(推荐)
最流行的 JSON 处理库,简化序列化逻辑,无需标记特性,支持复杂对象和集合。
使用步骤
- 安装库:项目右键→“管理 NuGet 程序包”→搜索 “Newtonsoft.Json”→安装;
- 引入命名空间:
using Newtonsoft.Json;; - 序列化:调用
JsonConvert.SerializeObject(对象)生成 JSON 字符串,写入文件; - 反序列化:读取 JSON 字符串,调用
JsonConvert.DeserializeObject<类型>(字符串)还原对象。
示例代码
using Newtonsoft.Json;
// 1. 定义普通类(无需任何特性)
public class People
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
public string Sex { get; set; }
public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化
public void JsonSerialize_Newtonsoft()
{
People people = new People()
{
Name = "吴凡",
Age = 18,
Sex = "男",
Birth = "2005-01-01"
};
// 转换对象为JSON字符串
string jsonStr = JsonConvert.SerializeObject(people);
// 写入文件
File.WriteAllText("people.json", jsonStr);
}
// 3. 反序列化
public void JsonDeserialize_Newtonsoft()
{
// 读取JSON字符串
string jsonStr = File.ReadAllText("people.json");
// 转换为对象
People people = JsonConvert.DeserializeObject<People>(jsonStr);
Console.WriteLine($"姓名:{people.Name},年龄:{people.Age}");
}JSON 序列化特点
- 优点:文本格式易读、跨平台(支持 Java、Python 等多语言)、第三方库使用简单;
- 缺点:相比二进制序列化,体积稍大、效率略低(但日常开发可忽略)。
四、三种序列化方式对比
| 序列化方式 | 核心工具类 | 可读性 | 跨平台性 | 易用性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| 二进制序列化 | BinaryFormatter | 差(二进制) | 差(仅限.NET) | 中(需标记特性) | 本地高效存储、.NET 内部通信 |
| JSON 原生序列化 | DataContractJsonSerializer | 好(文本) | 好 | 中(需标记特性) | 简单跨平台数据交换 |
| JSON 第三方序列化 | Newtonsoft.Json | 好(文本) | 好 | 优(无需标记) | 多数场景(推荐),如接口通信、配置存储 |
总结
原始文本保存因依赖顺序,仅适用于极简单场景;
二进制序列化适合.NET 内部高效存储,不追求可读性时使用;
JSON 序列化(尤其是Newtonsoft.Json)因易读、跨平台、易用,成为多数开发场景的首选。
到此这篇关于C#对象持久化的三种常用序列化方法总结的文章就介绍到这了,更多相关C#对象序列化内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!
