.NET中XML序列化的总结

【题外话】

以前虽然常用.NET中的序列化,但是常用的BinaryFormatter,也就是二进制文件的序列化,却鲜用XML的序列化。对于XML序列化,.NET中同样提供了一个非常方便的工具XmlSerializer,其可以很方便的将对象序列化为XML文件或将XML文件反序列化为对象。但是XML序列化与二进制序列化却又不少的区别,在刚开始的时候可能会遇到一些困惑。

 

【文章索引】

  1. XmlSerializer的作用
  2. 自定义XML结构的映射
  3. 不能序列化的内容
  4. 输出格式的设置

 

【一、XmlSerializer的作用】

.NET提供了非常方便的XML序列化工具XmlSerializer,与二进制序列化工具BinaryFormatter不同,XmlSerializer位于System.Xml.Serialization。根据MSDN上对XmlSerializer的说明来看,“XML 序列化是将对象的公共属性和字段转换为序列格式(这里是指 XML)以便存储或传输的过程。反序列化则是从 XML 输出中重新创建原始状态的对象。可以将序列化视为将对象的状态保存到流或缓冲区的方法”,也就是说,我们可以直接用XmlSerializer序列化对象中的属性和字段。

需要注意的是,只有public的属性和字段才是可以被序列化的,如果设置的为internal或者private的属性或字段都是不能被序列化的。当然,要序列化的对象的类也必须是public的,否则会抛出下列的异常:

除此之外,要想序列化对象中的字段或者属性,还需要保证字段和属性是可读可写的。例如,readonly的字段是不可以序列化的,没有get或set访问器的属性也是不可以序列化的(当然你可以选择在set访问器里什么也不写,那么虽然能序列化,但是反序列化的时候就成空的啦)。当然,static和const的字段和属性也是不会被序列化的,标记为[Obsolete]的也不会被序列化。此外,除了要求类是public的以外,还需要其有一个无参的构造方法,否则也会抛出异常。

关于XmlSerializer的使用,其实非常简单,只需要几行代码即可实现将一个对象序列化:

 1 void SaveToFile(String filePath, Object obj)
 2 {
 3     FileStream fs = null;
 4 
 5     try
 6     {
 7         fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create, FileAccess.Write);
 8         XmlSerializer xs = new XmlSerializer(obj.GetType());
 9 
10         xs.Serialize(fs, obj);
11     }
12     finally
13     {
14         if (fs != null)
15         {
16             fs.Close();
17         }
18     }
19 }
View Code

或者,反序列化。

 1 T LoadFromFile<T>(String filePath)
 2 {
 3     FileStream fs = null;
 4 
 5     try
 6     {
 7         fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read);
 8         XmlSerializer xs = new XmlSerializer(typeof(T));
 9 
10         return (T)xs.Deserialize(fs);
11     }
12     finally
13     {
14         if (fs != null)
15         {
16             fs.Close();
17         }
18     }
19 }
View Code

 

【二、自定义XML结构的映射】

如果按上述的代码进行序列化,则可以将对象中的所有公共属性和字段都序列化进XML文件中。对象中的每个属性或字段都会序列化为一个子元素,如果对象中还有其他的对象或者数组等还会有更深的子元素。但是有时候我们可能除了子元素外还需要序列化节点的属性,或者需要修改映射的名称等等,那么我们就需要对类中的属性或者字段添加特性(Attributes)了。

与XML序列化相关的常见的特性有:

1、[XmlAttribute]:可以将指定字段或属性序列化为元素的属性,而不是子元素。除了直接在字段或属性上方直接写“[XmlAttribute]”外,还可以对其传入参数,例如“[XmlAttribute("identity")]”,可以改变映射的名称。例如:

[XmlAttribute("identity")]
public Int32 ID;

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    [XmlAttribute("identity")]
    public Int32 ID;
    public String Name;
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" identity="1">
  <Name>姓名</Name>
</Student>
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2、[XmlElement]:虽然默认就可以将字段或属性序列化为子元素,但是如果要修改映射的名称,还是需要借助这个特性的。与[XmlAttribute]类似,其也可以不传入或传入参数,当不传入参数时,与不加该特性相同;当传入参数时,则可以修改映射的名称。例如:

[XmlElement("UserName")]
public String Name;

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    public Int32 ID;
    [XmlElement("UserName")]
    public String Name;
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <ID>1</ID>
  <UserName>姓名</UserName>
</Student>
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3、[XmlText]:除了能序列化为属性或者子元素外,还可以直接作为该元素的文本内容(InnerText),例如有个类Student,有一个ID我们希望序列化为属性,还有一个Name我们希望直接作为Student的内容而不是子元素,那么我们就可以在Name上使用[XmlText]了。例如:

[XmlText]
public String Name;

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    [XmlAttribute]
    public Int32 ID;
    [XmlText]
    public String Name;
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" ID="1">姓名</Student>
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4、[XmlIgnore]:如果一个属性或字段我们不希望序列化(比如该属性是通过其他字段获取到的,并没有set访问器等等),那么我们可以通过[XmlIgnore]来让序列化器来忽略这个属性或字段。例如:

[XmlIgnore]
public Int32 NameLength { get { return this.Name.Length; } }

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    public Int32 ID;
    public String Name;
    [XmlIgnore]
    public Int32 NameLength { get { return this.Name.Length; } }
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <ID>1</ID>
  <Name>姓名</Name>
</Student>
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5、[XmlArray]:如果需要序列化一个数组或者List等,但是需要修改映射的名称,那么我们就会用到[XmlArray]。需要注意的是,虽然数组等序列化出来的也是一个子元素,但是尽量不要用[XmlElement],否则数组里的每一个元素相当于对象的直接子元素(除非这个类本身序列化成子元素的就很少或没有,类似使用[XmlText]的情况),下边会给出对比。与[XmlElement]等相类似,如果不设置参数的话,那么与不添加特性相同;而对其设置参数后,则可以修改子元素的名称。例如:

[XmlArray("AllScore")]
public List<Int32> Scores;

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    public Int32 ID;
    public String Name;
    [XmlArray("AllScore")]
    public List<Int32> Scores;
    [XmlElement("FamilyMember")]
    public List<String> FamilyNames;
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <ID>1</ID>
  <Name>姓名</Name>
  <AllScore>
    <int>80</int>
    <int>75</int>
    <int>89</int>
  </AllScore>
  <FamilyMember>父亲姓名</FamilyMember>
  <FamilyMember>母亲姓名</FamilyMember>
</Student>
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6、[XmlArrayItem]:上述虽然对数组的名称进行了映射,但是数组里每一个元素的名称却没有定义,所以导致的结果是,所有数组里元素的名称都是按照类型名称来的,比如Int32类型的元素的元素名就是int等等,所以我们需要使用[XmlArrayItem]特性进行设置,增加上参数以后就可以映射数组里元素的名称了。例如:

[XmlArray("AllScore")]
[XmlArrayItem("Score")]
public List<Int32> Scores;

类定义及序列化后的结果如下:

public class Student
{
    public Int32 ID;
    public String Name;
    [XmlArray("AllScore")]
    [XmlArrayItem("Score")]
    public List<Int32> Scores;
}
View Code
<?xml version="1.0"?>
<Student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <ID>1</ID>
  <Name>姓名</Name>
  <AllScore>
    <Score>80</Score>
    <Score>75</Score>
    <Score>89</Score>
  </AllScore>
</Student>
View Code

6、[XmlRoot]:对于类的名称如果要映射的话,就不能使用上述任何一个特性了,因为如果对类使用的话会提示“它只在“property, indexer, field, param, return”声明中有效”。这时候我们就需要[XmlRoot]这个特性,同样的,对其设置参数,即可以完成对类名称的映射。例如:

[XmlRoot("StudentInfo")]
public class Student { }

上述几个特性除了[XmlIgnore]以外,都还支持设置命名参数,如下图。

例如[XmlElement]、[XmlArray]等可以设置Order参数,就是可以强制设置子元素出现位置的先后顺序,例如:

public class Student
{
    [XmlElement(Order = 2)]
    public Int32 ID;
    [XmlElement(Order = 1)]
    public String Name;
}

 

【三、不能序列化的内容】

不像BinaryFormatter,XML序列化是有很多东西是不能序列化的,比如众所周知的Dictionary,我们其实可以通过.NET的源代码来查看到底哪些东西不能序列化为XML。通过序列化Dictionary抛出异常,可以找到如下这个类的相关方法,在.NET源代码的“Source\Net\3.5.50727.3053\DEVDIV\depot\DevDiv\releases\whidbey\netfxsp\ndp\fx\src\Xml\System\Xml\Serialization\Types.cs”目录下可以找到。

根据源代码,可以发现不能序列化的有以下的类型:

1、继承IDictionary接口的类型,这个众所周知了。.NET判断凡是实现了ICollection接口的都要去System.Xml.Serialization.TypeScope.GetDefaultIndexer()判断是否继承了IDictionary接口,如果继承了则抛出异常。

2、维度大于1的数组,在System.Xml.Serialization.TypeScope.ImportTypeDesc()里有判断维度是否大于1,如果维度大于1就抛出异常。

3、ValueType类型,别担心,这个不是指所有值类型的不能被序列化,源代码里判断的是“type == typeof(ValueType)”,所以特指ValueType类型的不能被序列化。p.s.我才知道竟然可以创建ValueType类型的变量。

此外,只要满足第一节里提到的XML序列化的要求的,都能被序列化,整理如下:

1、定义的类或者结构体或者枚举必须为public,类或结构体必须有无参的构造方法。比如System.Drawing.Font就无法实现序列化,因为其没有无参的构造方法。

2、要序列化的字段或属性必须为public,并且不能为static,标记为[Obsolete]的不会被序列化。字段不能为readonlyconst,属性必须同时有set和get访问器。比如System.Drawing.Color序列化后不包含任何内容,因为其所有的公有属性全部只有get访问器,没有set访问器。

 

【四、输出格式的设置】

如果对序列化后的XML文件的输出格式有要求,比如要修改XML文件的编码、设置XML文件缩进、设置XML的命名空间等等,那么我们可以通过XmlWriter来实现我们的要求。XmlWriter可以通过XmlWriter.Create创建,可以写入到流、或者直接写入到文件路径或者写入到一个StringBuilder中。

设置XML文件的编码、缩进等可以通过创建XmlWriterSettings来设置,例如可以将缩进字符以及换行字符去除以达到减少文件大小的目的。

 1 XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings();
 2 settings.Encoding = Encoding.ASCII;
 3 settings.IndentChars = "";
 4 settings.NewLineChars = "";
 5 //或者也可以这样
 6 //settings.Indent = false;
 7 //settings.NewLineHandling = NewLineHandling.None;
 8 
 9 XmlWriter xw = XmlWriter.Create(fs, settings);
10 XmlSerializer xs = new XmlSerializer(obj.GetType());
11 xs.Serialize(xw, obj);

而对于设置XML命名空间,则可以创建XmlSerializerNamespaces,比如可以添加空的命名空间以取消默认设置的命名空间。

1 XmlSerializerNamespaces namespaces = new XmlSerializerNamespaces();
2 namespaces.Add(String.Empty, String.Empty);
3 
4 //省略部分代码
5 
6 xs.Serialize(xw, obj, namespaces);

 

【相关链接】

  1. XmlSerializer 类:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.xml.serialization.xmlserializer.aspx
  2. 在.net中序列化读写xml方法的总结:http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2013/05/05/3061816.html
posted @ 2013-10-22 21:48 大魔王mAysWINd 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏