C# (.NET) 中的对象序列化：完整指南

C# (.NET) 中的对象序列化：从基础到高级技术

序列化是将复杂对象（类、结构体）转换为可保存到文件、通过网络传输或写入数据库的格式的过程。反向过程（从数据流中恢复对象）称为反序列化。在 .NET 平台中，有多种内置和第三方序列化工具，每种工具都有其特点、性能和应用场景。

在本文中，我们将介绍 C# 中主要的序列化方式：JSON（System.Text.Json 和 Newtonsoft.Json）、XML（XmlSerializer）、二进制序列化（BinaryFormatter——已过时但仍在使用）以及用于高性能场景的 Protocol Buffers（protobuf-net）。

1. 使用 System.Text.Json 进行 JSON 序列化

从 .NET Core 3.0 开始，Microsoft 推荐使用 System.Text.Json 命名空间处理 JSON。这是一个快速、底层且支持异步的 API。

序列化和反序列化示例：

using System;using System.Text.Json;

public class Person{    public string Name { get; set; }    public int Age { get; set; }    public string Email { get; set; }}

class Program{    static void Main()    {        var person = new Person        {            Name = "Ivan Petrov",            Age = 30,            Email = "ivan@example.com"        };

        // 序列化为 JSON 字符串        string jsonString = JsonSerializer.Serialize(person);        Console.WriteLine(jsonString);        // 输出：{"Name":"Ivan Petrov","Age":30,"Email":"ivan@example.com"}

        // 从 JSON 反序列化        string jsonInput = @"{""Name"":""Maria"",""Age"":25,""Email"":""maria@test.ru""}";        Person restoredPerson = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonInput);        Console.WriteLine($"Name: {restoredPerson.Name}, Age: {restoredPerson.Age}");    }}

序列化配置：

• 忽略 null 属性： JsonSerializerOptions { DefaultIgnoreCondition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingNull }
• 格式化输出（pretty print）： JsonSerializerOptions { WriteIndented = true }
• 处理循环引用： ReferenceHandler.Preserve

2. Newtonsoft.Json (Json.NET) —— 经典方案

在 System.Text.Json 出现之前，Newtonsoft.Json 库（通过 NuGet 安装）是事实上的标准。它支持更多场景：动态对象、属性、转换器和灵活的配置。

using Newtonsoft.Json;

public class Order{    public int Id { get; set; }    public decimal Amount { get; set; }    [JsonIgnore]    public string InternalNote { get; set; } // 此字段不会被序列化}

var order = new Order { Id = 1, Amount = 99.99m, InternalNote = "Secret" };string json = JsonConvert.SerializeObject(order, Formatting.Indented);Console.WriteLine(json);// {//   "Id": 1,//   "Amount": 99.99// }

var deserialized = JsonConvert.DeserializeObject<Order>(json);

3. XML 序列化 (XmlSerializer)

对于 XML 格式，.NET 使用 XmlSerializer 类。它非常适合与遗留系统和 SOAP 服务兼容。

using System;using System.IO;using System.Xml.Serialization;

[Serializable]public class Product{    [XmlAttribute]    public int Id { get; set; }    [XmlElement("ProductName")]    public string Name { get; set; }}

class Program{    static void Main()    {        var product = new Product { Id = 42, Name = "Laptop" };

        // 序列化