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深入Atlas系列:探究序列化与反序列化能力(下) - JavaScriptSerializer

2006-11-10 00:39 by 老赵, 3968 visits
  在ASP.NET AJAX中,客户端的序列化与反序列能力由Sys.Serialization.JavaScriptSerializer类的serialize和deserialize两个静态方法提供。在服务器端,所有的序列化与反序列化能力,包括类型之间的转换,对于开发人员来说都是由JavaScriptSerializer类的几个方法实现的。从前一片文章里我们已经知道了两个辅助的类:JavaScriptTypeResolver和JavaScriptConverter,他们的作用分别是“映射类与类标识”,以及“提供特定类的序列化与反序列化能力”。在以后的文章里,我将通过两个示例来演示这两个类在Web Services Access中直接或者间接的使用方式。

在某些情况下,我们还是需要使用JavaScriptSerializer类的方法来操作一个类型,例如使用JavaScriptConverter来自定义特定类的序列化或者反序列化,就需要使用JavaScriptSerializer类的方法,因此我们这次就详细看一下这个类的能力。

在JavaScriptSerializer中,我们可以看到下面可以使用的方法或者构造函数,它们都是实例方法:

Icon Member Description
JavaScriptSerializer() 构造函数,用于创建一个新的JavaScriptSerializer对象,不指定JavaScriptTypeResolver
JavaScriptSerializer(JavaScriptTypeResolver) 构造函数,用于创建一个新的JavaScriptSerializer对象,并使用指定的JavaScriptTypeResolver来映射特定类型与标识字符串。
ConvertToType<T>(Object) 将给定对象转化成类型T。
Deserialize<T>(String) 将JSON字符串转化为类型T。
DeserializeObject(String) 将JSON字符串转化为一个对象。
MaxJsonLength 获取或者设置序列化时能够接受的JSON字符串的最大长度。
RecursionLimit 获取或者设置在反序列化JSON字符串时递归的最大深度。
RegisterConverters(IEnumerable<JavaScriptConverter>) 注册序列化过程中使用的JavaScriptConveter对象。
Serialize(Object) 将一个对象序列化成JSON字符串。
Serialize(Object, StringBuilder) 将一个对象序列化到一个StringBuilder中。

在这里我们主要来看一下ConvertToType,Deserialize,DeserializeObject和Serialize的两个重载方法。


1、ConvertToType<T>(Object)

ConvertToType<T>(Object)方法的作用是将一个Object对象转换为指定的对象T。这个Object对象主要的转换,在其内部是直接调用了ObjectConverter.ConvertObjectToType(Object o, Type type, JavaScriptSerializer serializer)方法实现。ObjectConverter.ConvertObjectToType方法主要逻辑依次如下:
  1. 如果参数o为null,并且type为可以null的类型(例如引用类型,和.NET 2.0中的Nullable类型),则直接返回null。如果type不是可以为null的类型,但是type是char类型,那么返回'\0'。如果参数o不为null,则将继续下面的逻辑。
  2. 如果参数o是IDictionary<string, object>类型,则调用内部的ObjectConverter.ConvertDictionaryToObject方法将一个Dictionary<string, object>转换为type类型对象。
  3. 如果参数o是IList类型,则会调用内部的ObjectConverter.ConvertListToObject方法将IList类型转换为type类型对象。
  4. 如果type为null,或者参数o已经是type对象了,那么直接返回对象o。
  5. 使用TypeDescriptor.GetConverter方法获得type对应的TypeConverter,如果该TypeConverter能够转换o则转换并返回,否则会使用参数o的TypeConverter先将o转换为字符串(使用ConvertToInvariantString方法),再使用type对应的TypeConverter将该字符串转换为type类型(使用ConvertFromInvariantString方法)并返回。如果o的TypeConverter无法将o转换为字符串,或者type对应的TypeConverter无法将一个字符串转换为type类型,则只能检查o类型是否能够直接赋值给type类型。如果这也不行,那么只能抛出异常了。
  上面的逻辑其实不完整,在它的实现中事实上会在不少地方能够抛出异常,我则省略了这些逻辑的描述。

在最后一步的“复杂”逻辑中,似乎能够使用提供TypeConverter来转换对象,以此自定义序列化与反序列化能力(事实上,如果单独使用这个方法时您的确可以这么做),但是事实上在实际使用中作用并不大。因为序列化与反序列化能力主要是应用在Web Service方法访问上的,而在这里的反序列化过程中很难使这段逻辑“遭遇”特殊的对象(虽然我们能够通过自定义JavaScriptConvetor来“遭遇”这种情况)。在这里,使用TypeConverter是为了转换一些“基础对象”,例如Int32,Double等。另外需要注意的是,我们不能使用ConvertToType方法直接转换客户端序列化的日期对象,因为日期在客户端会被序列化成“"@23552233@"”传递过来,在反序列化时需要做特殊处理。

将IDictionary<string, object>和IList转化成特定对象的逻辑比较重要,尤其是前者。我们先来看一下它的主要逻辑吧:
  1. 如果在这个字典中存在“__type”对应的字符串(如果不是字符串,会将其转换为字符串,但是这种情况毫无意义),则会使用serializer中使用的JavaScriptTypeResolver,以“__type”的值作为类型的标示,以获得真正需要转化为的目标类型。这时,目标对象可能已经是新的类型了,我们称之为realType
  2. 如果realType类型在serializer中存在对应的JavaScriptConverter,则使用特定的Converter反序列化对象,并返回。
  3. 最后,如果原始的type为字典或泛型字典,则会将这个原始IDictionary<string, object>转换为type对象。否则就会将构造一个realType类型的对象(需要注意的是这个类型必须有无参数的构造函数),然后会通过反射机制为public的属性或者变量(属性优先)。在这里,如果原始IDictionary<string, object>的key相对于目标类型的属性和变量相比有多余,也不会抛出异常。很自然,在将原始IDictionary<string, object>的value转换为目标字典中的value类型,或者目标类型的属性和变量的类型时,会递归调用ObjectConverter.ConvertObjectToType方法。
  事实上,这个IDictionary<string, object>对象代表了一个JSON字符串到特定类型的“中间状态”,上面这段逻辑可以说被大量运用在Web Services方法的访问中,这也就是为什么第一步会判断有没有“__type”的定义,因为这是在客户端指定服务器端特定类型的做法。这种IDictionary<string, object>到Object转换,是反序列化过程的一部分。

相对来说,IList到Object的转换就比较简单了,它能够支持的对象类型有Array,ArrayList,List,List<T>和其余实现IList的类型。注意能够在服务器端反序列化的类型都必须有无参数的构造函数,在转换时依旧会递归调用ObjectConverter.ConvertObjectToType方法。


2、Deserialize<T>(String)

该方法的作用是将一个JSON字符串转化为类型T。

该方法的第一步,是首先将该字符串转化成为一个中间类型。这个类型可能是个基础类型(Int32,Double,DateTime等),或者IDictionary<string, object>与IList的互相嵌套(这就是JSON字符串的表示形式,一般来说,最终目标也是基础类型)。但是需要注意是,在将一个“{...}”形式的字符串片断转换为IDictionary<string, object>之后,如果发现该字典中有关于“__type”的定义,就会调用ObjectConverter.ConvertObjectToType方法立即将其转换为__type表示的类型,在这个过程中会将调用Deserialize<T>(String)方法的JavaScriptSerializer对象在各个操作中进行传递,因此起初在那个JavaScriptSerializer对象中定义的JavaScriptTypeResolver和JavaScriptConverter都会产生效果。

该方法的第二步,就是将第一步所得到的结果,使用ObjectConverter.ConvertObjectToType方法将其转换为目标T了。可以发现,由于JSON字符串中“__type”的作用,还是能够在之前描述过的ObjectConverter.ConvertObjectToType逻辑的第5步中,使TypeConverter起到所需的效果的。如果合理使用,就能够很方便的进行开发。


3、DeserializeObject(String)

该方法可以说是Deserialize<T>(String)方法的一小部分,它也分作两步进行。其中第一步和Deserialize<T>(String)方法第一步作用完全一样,而第二步也是使用了ObjectConverter.ConvertObjectToType方法进行转换。由于和那个方法相比没有指定目标对象T,因此传递给ObjectConverter.ConvertObjectToType方法的第二个参数则为null,也就是说,如果进行到IDictionary<string, object>到Object的转换,如果没有指定“__type”,它将保持不变。至于“[...]”类型的JSON字符串,如果没有指定type,则会默认转换为一个Object数组。


4、Serialize的两个重载方法

这两个方法的作用是使用Object转换为JSON字符串。Serialize(Object)方法会构造一个StringBuilder,再调用Serialize(Object, StringBuilder)方法得到结果,因此我们将目光对准后者。

其实Serialize方法的逻辑相对于Deserialize方法来说简单了不少,毕竟拼接字符串的工作一般总是比解析字符串的工作要容易。Serialize方法本身也是个递归方法,会递归地序列化一个对象的public属性和变量,因此在序列化一个复杂对象时往往会出现“循环引用”的状况,这时候就就会抛出异常。这时候JavaScriptConverter就起到其作用了,在序列化某个类型时,会查找serializer中是否有其对应的JavaScriptConveter,如果有的话,则会通过这个JavaScriptConverter得到一个IDictionary<string, object>,然后再为这个字典添加“__type”的值,最后再将这个字典对象序列化输出。需要注意的是,得到“__type”值的方式是通过JavaScriptConverter中的JavaScriptTypeResolver来得到类型的标识字符串。这个逻辑和反序列化操作正好相反。



这些就是ASP.NET AJAX服务器端提供的序列化与反序列化的能力。而且事实上它提供的扩展能力往往也已经足够了,这点着实为我们省去了许许多多的麻烦。
Creative Commons License

本文基于署名 2.5 中国大陆许可协议发布,欢迎转载,演绎或用于商业目的,但是必须保留本文的署名赵劼(包含链接),具体操作方式可参考此处。如您有任何疑问或者授权方面的协商,请给我留言

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10 条回复

  1. 木野狐
    *.*.*.*
    链接

    木野狐 2006-11-10 00:54:00

    这么晚也没有睡呢:)

  2. 姜志辉
    *.*.*.*
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    姜志辉 2006-11-10 00:56:00

    内容还没看呢,先坐一下

  3. 老赵
    admin
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    老赵 2006-11-10 00:57:00

    @木野狐
    我往往要到3点才睡。:)

  4. 老赵
    admin
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    老赵 2006-11-10 00:58:00

    @姜志辉
    我在听你的讲座,我觉得你的声音比我好很多哎……

  5. stonezhu
    *.*.*.*
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    stonezhu 2006-11-10 12:59:00

    听了你的讲座,挺不错的啊。继续努力啊。一定会越做越好的,绝对的支持!!

  6. 老赵
    admin
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    老赵 2006-11-10 13:11:00

    @stonezhu
    多谢支持阿,只是我现在还在考虑第二次到底讲什么比较好,这个比较头痛哎……

  7. 小蜗牛
    *.*.*.*
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    小蜗牛 2006-11-10 14:55:00

    慢慢想,好好想。

  8. xieex
    *.*.*.*
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    xieex 2008-04-20 22:54:00

    @Jeffrey Zhao
    赵老师,您好!
    我在用JavaScriptSerializer序列化某个对象为JSON字符串时,重新定义JavaScriptConveter了。
    但是有时程序会出现异常:
    异常详细信息: System.ArgumentException: RecursionLimit exceeded.
    我发现时JavaScriptSerializer对象的RecursionLimit 属性超出界限了,但是我找不出什么地方超出,我在序列化时进行了递归,但是不会进行100次递归(该属性默认为100次),你在文章中也讲到了该属性的意思,但是我还是不太明白该属性的意思,能否解释清楚一点,该属性应该根据什么来设置呢?

  9. 老赵
    admin
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    老赵 2008-04-21 14:39:00

    @xieex
    其实就是引用地太长了。
    例如序列化一个链表,长度为超过100的话,就会抛出异常了。

  10. 罩哥
    *.*.*.*
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    罩哥 2010-02-03 16:30:00

    您好,老赵
    我是刚从百度搜索到您这篇文章的,因为我刚好碰到一个序列化循环引用问题,不知道该如何解决。
    问题是这样的,有两个实体Cat和Order
    Cat类中有个属性是IList<Order>,并且Order类中有个属性是Cat,
    (因为用到Nhibernate了 所以这样做了,两个类中的属性都包含对方)
    在我这样调用方法序列化时,
    JavaScriptSerializer Serializer = new JavaScriptSerializer();
    Serializer.Serialize(list);//其中list是从业务层得到的Cat实体的泛型集合


    这时候就抛出异常了"序列化类型为“Cat”的对象时检测到循环引用。"
    我该如何解决呢?麻烦您能指点下

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