【C#】序列化和反序列化，以及System.Text.Json和Newtonsoft.Json比较

给自己一个目标，然后坚持一段时间，总会有收获和感悟！
序列化和反序列化，在实际项目开发过程中用的最多。特别是有对接接口的小伙伴就深有体会。本篇文章就简单聊聊这个知识点。

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一、基本概念

1.1、序列化

在编程中，序列化是指将对象转换为可存储或传输的格式，例如将对象转换为 JSON 字符串或字节流。
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1.2反序列化

在编程中，反序列化则是将存储或传输的数据转换回对象的过程。在这里插入图片描述

1.3、举例

序列化和反序列化经常用于数据的持久化、数据交换以及与外部系统的通信。
它们可以使对象在不同的环境中进行传输和重用。
在 C# 中，你可以使用不同的库来实现序列化和反序列化
1）System.Text.Json
这是 .NET Core 3.0 引入的官方 JSON 库。它提供了简单而高效的 API，使得将对象序列化为 JSON 字符串或将 JSON 字符串反序列化为对象非常容易。

using System.Text.Json;

// 将对象序列化为 JSON 字符串
string jsonString = JsonSerializer.Serialize(obj);

// 将 JSON 字符串反序列化为对象
var obj = JsonSerializer.Deserialize<ClassName>(jsonString);

2）Newtonsoft.Json
也称为 Json.NET，是一个流行且功能强大的第三方 JSON 库。它提供了更高级的功能，如自定义转换器、null 值处理、循环引用等等。

using Newtonsoft.Json;

// 将对象序列化为 JSON 字符串
string jsonString = JsonConvert.SerializeObject(obj);

// 将 JSON 字符串反序列化为对象
var obj = JsonConvert.DeserializeObject<ClassName>(jsonString);

这里的 obj 是要进行序列化或反序列化的对象，ClassName 是对象的类名。

无论使用哪个库，都可以根据具体的需求选择适合的库来进行序列化和反序列化操作。它们都提供了方便的 API，使得处理 JSON 数据变得简单快捷。

二、特点优势

2.1、System.Text.Json

System.Text.Json 相比于 Newtonsoft.Json，具有以下优势和特点
1）性能
System.Text.Json 在性能方面进行了优化，通常比 Newtonsoft.Json 更快。它利用了新的读写 API，采用更高效的内部实现，以提供更好的性能和内存利用率。
2）属于 .NET Core
System.Text.Json 是 .NET Core 的一部分，因此在创建跨平台应用程序时，不需要额外的依赖项。这使得在 .NET Core 平台上使用它更加方便。
3）简单场景
System.Text.Json 提供了一些简化的 API，使得在处理简单的 JSON 数据时更容易操作。
例如，可以直接通过
JsonSerializer.Deserialize() 方法进行快速的反序列化，而无需像在 Newtonsoft.Json 中那样使用 JsonConvert.DeserializeObject()。
4）默认是强类型转换，比如：实体类定义的是字符串，json字符串返回的是整型，转换时会报错

2.2、Newtonsoft.Json

Newtonsoft.Json 相比于 System.Text.Json，具有以下优势和特点
1）使用广泛
多年来已经存在并广泛使用，Newtonsoft.Json 是一个成熟的第三方库，在 .NET 社区中被广泛接受和使用。它拥有丰富的功能和强大的灵活性，已经在许多项目中得到验证。
2）功能丰富
更丰富的功能，Newtonsoft.Json 提供了一些更高级的功能，如完全自定义的序列化和反序列化逻辑，包括对循环引用的处理、自定义转换器、忽略属性等等。它可以方便地处理一些复杂的 JSON 数据场景。
3）支持若类型转换的特点

2.3、共同点

虽然 System.Text.Json 和 Newtonsoft.Json 之间有一些区别，但它们也有一些共同点
1）序列化和反序列化
两个库都提供了用于将对象序列化为 JSON 字符串或将 JSON 字符串反序列化为对象的功能。
2）支持类型转换
无论是 System.Text.Json 还是 Newtonsoft.Json 都提供了灵活的类型转换机制，可以处理不同的数据类型之间的转换。
3）可定制性
两个库都允许你通过自定义转换器、自定义属性特性等方式来定制序列化和反序列化的行为。

三、自定义

3.1、转换器

在 .NET Core 6.0 中，默认情况下，System.Text.Json 是进行强类型转换的。
然而，你可以通过自定义转换器来实现弱类型转换，以将 JSON 字段的整型值转换为实体类的字符串属性。
首先，你需要定义一个自定义的转换器，实现将整型值转换为字符串的逻辑。

using System;
using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

public class IntToStringConverter : JsonConverter<string>
{
    
    
    public override string Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options)
    {
    
    
        if (reader.TokenType == JsonTokenType.Number)
        {
    
    
            return reader.GetInt32().ToString();
        }

        return reader.GetString();
    }

    public override void Write(Utf8JsonWriter writer, string value, JsonSerializerOptions options)
    {
    
    
        writer.WriteStringValue(value);
    }
}

然后，在你的实体类的属性上使用 [JsonConverter] 特性，将自定义转换器应用于属性。

public class MyEntity
{
    
    
    [JsonConverter(typeof(IntToStringConverter))]
    public string MyProperty {
    
     get; set; }
}

现在，当使用 System.Text.Json 进行反序列化时，整型字段将被自动转换为字符串类型。

string json = "{\"MyProperty\": 123}";
MyEntity entity = JsonSerializer.Deserialize<MyEntity>(json);
Console.WriteLine(entity.MyProperty);  // 输出 "123"

温馨提示，这只会影响转换过程，而不会改变实体类的定义和属性类型。

3.2、JsonElement

System.Text.Json 还提供了另一个选项来实现弱类型转换，即使用 JsonElement 类型。
通过将 JSON 字符串解析为 JsonElement，你可以直接从中获取任何类型的值，而无需指定具体的类型。

例如，如果你的 JSON 对象中有一个名为 "age" 的整型属性，你可以将其转换为字符串类型，

如下所示

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

public class MyEntity
{
    
    
    [JsonIgnore]
    public int Age {
    
     get; set; }

    [JsonPropertyName("age")]
    public JsonElement AgeElement {
    
     get; set; }

    [JsonIgnore]
    public string AgeAsString => AgeElement.GetString();
}

在上面的示例中，Age 属性被标记为 [JsonIgnore]，这意味着它不会被反序列化过程使用。
相反，使用 [JsonPropertyName] 特性来指定 JSON 中的属性名，并将其映射到 AgeElement 属性上。
最后，你可以通过调用 GetString() 方法从 JsonElement 中获取字符串类型的值，将其存储在 AgeAsString 属性中。

这种弱类型转换的方法更为灵活，并且避免了手动实现转换器的繁琐代码。