1 / 63

Сериализация на данни

Програмиране за .NET Framework. http:// www.nakov.com / dotnet-project /. Сериализация на данни. Михаил Стойнов Софтуерен инженер , Sciant Inc. www.sciant.com Microsoft Student Consultant www.fmi.uni-sofia.bg/microsoft/. Необходими знания.

dylan
Download Presentation

Сериализация на данни

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Програмиране за .NET Framework http://www.nakov.com/dotnet-project/ Сериализация на данни Михаил Стойнов Софтуерен инженер, SciantInc.www.sciant.com Microsoft Student Consultant www.fmi.uni-sofia.bg/microsoft/

  2. Необходими знания • Базови познания за .NET Framework и CLR (Common Language Runtime) • Базови познания за общата система от типове в .NET (Common Type System) • Базови познания за библиотеката от класове в .NET (Framework Class Library) • Познания за езика C# • Познания за потоци от данни • Базови познания за Reflection • Познания за Attributes • Познания заработа с XML в .NET Framework

  3. Съдържание • Сериализация • XML сериализация • Приложение: FormatterServices

  4. Сериализация • Сериализация • Какво e сериализация? • За какво се използва? • Защо сериализация? • Как се сериализира? • Видове форматeри (Formatters) • Процесът на сериализация • Малък пример – сериализация • Малък пример – десериализация • IDeserializationCallback • ISerializable • Контролиране на сериализацията • Streaming Contexts • XML Сериализация

  5. Какво e сериализация? • Сериализация (Serialization) • Процес, който преобразува обект или свързан граф от обекти до поток от байтове • Потокът може да бъде двоичен (binary) или текстов (XML) • Десериализация (Deserialization) • Процес, който връща поток от байтове обратно до обекти • Напълно автоматизирани процеси • Предоставят, обаче, средства за фин контрол

  6. За какво се използва? • Запазване на състоянието на обект • Една програма може да съхрани състоянието си на носител (файл, БД) • Предаване на обект през мрежа • Две програми могат да си предават данни • .NET Framework го използва вътрешно • за запазване на session state-а в ASP.NET • за копиране в clipboard от Windows Forms • за предаване на обекти по стойност от един Application Domain в друг • за дълбоко копиране (DeepCopy) • в Remoting технологията

  7. За какво се използва? (2) • След като един обект бъде превърнат в поток от байтове, той може да бъде • криптиран • компресиран • Всички тези процеси са прозрачни • Не зависят от сериализирания обект • Могат да се сериализират циклични графи от обекти, т.е. обекти, които се реферират едни от други • Форматерът сериализира всеки обект само по веднъж – не влиза в безкраен цикъл

  8. Защо сериализация? • Запазването на един обект може да се направи и ръчно, без сериализация • Представете си, обаче: • бизнес приложение с 10 000 класа • сложен граф от навързани обекти • код във всеки клас, който се справя с протоколи, несъвпадане на типовете при клиент/сървър, управление на грешки, обекти сочещи към други обекти, работа със структури, масиви, … • При по-старите платформи се работеше така • Сериализацията прави целия този процес прозрачен и автоматичен

  9. Как се сериализира? String str = "Пие ми се бира!"; BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream s = new FileStream("sample.bin")) { f.Serialize(s, str); } • Обектът, който ще се сериализира • Обектът може да бъде всякакъв тип – Int32, String, DateTime, Exception, Image, ArrayList, Hashtable, потребителски дефиниран клас, … • За него има специални изисквания (обяснени са по-късно)

  10. Как се сериализира? String str = "Пие ми се бира!"; BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream s = new FileStream("sample.bin")) { f.Serialize(s, str); } • Създаване на форматер (formatter) • Форматерът е специален клас, който имплементира IFormatter • Форматерът извършва цялата работа по сериализирането и десериализирането на йерархия (граф) от обекти

  11. Как се сериализира? String str = "Пие ми се бира!"; BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream s = new FileStream("sample.bin")) { f.Serialize(s, str); } • Потокът, в който ще се сериализират данните • Като параметър се очаква наследник на класа System.IO.Stream • Това означава, че обектът може да се сериализира вMemoryStream, FileStream, NetworkStream, …

  12. Как се сериализира? String str = "Пие ми се бира!"; BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream s = new FileStream("sample.bin")) { f.Serialize(s, str); } • Самият процес на сериализация • Форматерът обхожда (чрез reflection)всички член-променливи на обекта • Видимостта на член-променливата няма значение – сериализират се всички • Сериализират се само членове на инстанцията, без статичните членове

  13. Видове форматери (Formatters) • Форматерите съдържат логиката за форматиране на сериализираните обекти • CLR обхожда метаданните за член-променливи и чрез reflection извлича стойностите им • Тези стойности се подават на форматера • Форматери (formatter) oт System.Runtime.Serialization • BinaryFormatter • SoapFormatter • потребителски дефинирани • Наследяват Formatter – абстрактен клас, даващ базова функционалност

  14. Процесът на сериализиране

  15. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  16. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  17. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  18. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  19. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  20. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  21. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  22. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  23. Малък пример – сериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() { FirstExample obj = new FirstExample(); BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { f.Serialize(stream, obj); } } public void Deserialize() {...} }

  24. Малък пример – десериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() {...} public void Deserialize() { BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { FirstExample fe = (FirstExample) • f.Deserialize(stream); } } }

  25. Малък пример – десериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() {...} public void Deserialize() { BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { FirstExample fe = (FirstExample) • f.Deserialize(stream); } } }

  26. Малък пример – десериализация using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters; [Serializable] class FirstExample { public int Number; [NonSerialized] public int Id; public string Name; } class Serializer { public void Serialize() {...} public void Deserialize() { BinaryFormatter f = new BinaryFormatter(); using (Stream stream = new FileStream("x.bin")) { FirstExample fe = (FirstExample) • f.Deserialize(stream); } } }

  27. Демонстрация #1 • Бинарна сериализация

  28. Демонстрация #2 • Сериализация по мрежата

  29. Демонстрация #3 • Дълбоко копиране на обекти

  30. IDeserializationCallback • Има случаи, в които се налага, след като обектът е десериализиран, да се направят някои допълнителни неща • Потребителят наследява IDeserializationCallback и имплементира метода OnDeserialization() • CLR изпълнява метода след пълната десериализация на обекта • Сигурно е, че в момента на изпълнение на метода всички член-променливи са вече десериализирани

  31. Демонстрация #4 • IDeserializationCallback

  32. ISerializable • Позволява предефиниране на автоматичната сериализация • .ctor(SerializationInfo info, StreamingContext context) • Не забравяйте :base(info, context) • ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context) • Не забравяйте base.GetObjectData(info, context) • Забележка: Не забравяйте конструктора, защото компилаторът няма как да ви принуди да го напишете

  33. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)аInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  34. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)aInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  35. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)аInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  36. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)аInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  37. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)аInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  38. Контролиране на сериализацията using System.Runtime.Serialization; [Serializable] class Person : ISerializable { private string mName; private int mAge; private Person(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { mName = (string)аInfo.GetString("Person's name"); mAge = aInfo.GetInt32("Person's age"); } void ISerializable.GetObjectData(SerializationInfo aInfo, StreamingContext aContext) { aInfo.AddValue("Person's name", mName); aInfo.AddValue("Person's age", mAge); } }

  39. Демонстрация #5 • Ръчна сериализация с ISerializable

  40. Streaming Contexts • Указват къде се сериализира обектът • CrossProcess(0x0001), CrossMachines(0x0002), File(0x0004), Persistence(0x0008), Remoting(0x0010), Other(0x0020), Clone(0x0040), CrossAppDomain(0x0080), All(0x00FF) • Форматерът заявява за какво иска да сериализира, обектът решава как да реагира: • да сериализира различен брой параметри • да хвърли изключение, …

  41. XML сериализация (съдържание) • Сериализация • XML сериализация • Какво е XML сериализация? • Контролиране на изходния XML • Контрол на сериализацията

  42. Какво е XML сериализация? • Записването на публичните полета в XML формат с цел съхранение или транспорт • XML десериализация – обратният процес • XML сериализацията е част от поддръжката на XML в .NETFramework • Забележка: Сериализират се само публични членове! • XML сериализацията не може да се справи с циклично свързани графи от обекти • XML сериализацията може да сериализира всякакви обекти (няма изисквания) • Изисква се конструктор без параметри

  43. XML сериализация – пример public class Student { public string Name; public int Age; public void SerializeToXml(Stream aStream) { XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(typeof(Student)); xmlSerializer.Serialize(aStream, this); } public static Student DeserializeFromXml( Stream aStream) { XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(typeof(Student)); return (Student) xmlSerializer.Deserialize(aStream); } }

  44. Демонстрация #6 • Проста XML сериализация

  45. Контролиране на изходния XML • Осъществява се с атрибути using System.Xml.Serialization; public class OptionalOrder { [XmlElement(ElementName = "Tax_Rate")] public decimal TaxRate; [XmlAttribute] public string FirstOrder; [XmlIgnoreAttribute] public bool FirstOrderSpecified; [XmlArrayAttribute("Items")] [XmlArrayItem("MemberName")] public OrderedItem[] OrderedItems; [XmlElement] public Employee[] Employees; }

  46. Контролиране на изходния XML • Осъществява се с атрибути using System.Xml.Serialization; public class OptionalOrder { [XmlElement(ElementName = "Tax_Rate")] public decimal TaxRate; [XmlAttribute] public string FirstOrder; [XmlIgnoreAttribute] public bool FirstOrderSpecified; [XmlArrayAttribute("Items")] [XmlArrayItem("MemberName")] public OrderedItem[] OrderedItems; [XmlElement] public Employee[] Employees; }

  47. Контролиране на изходния XML • Осъществява се с атрибути using System.Xml.Serialization; public class OptionalOrder { [XmlElement(ElementName = "Tax_Rate")] public decimal TaxRate; [XmlAttribute] public string FirstOrder; [XmlIgnoreAttribute] public bool FirstOrderSpecified; [XmlArrayAttribute("Items")] [XmlArrayItem("MemberName")] public OrderedItem[] OrderedItems; [XmlElement] public Employee[] Employees; }

  48. Контролиране на изходния XML • Осъществява се с атрибути using System.Xml.Serialization; public class OptionalOrder { [XmlElement(ElementName = "Tax_Rate")] public decimal TaxRate; [XmlAttribute] public string FirstOrder; [XmlIgnoreAttribute] public bool FirstOrderSpecified; [XmlArrayAttribute("Items")] [XmlArrayItem("MemberName")] public OrderedItem[] OrderedItems; [XmlElement] public Employee[] Employees; }

  49. Контролиране на изходния XML • Осъществява се с атрибути using System.Xml.Serialization; public class OptionalOrder { [XmlElement(ElementName = "Tax_Rate")] public decimal TaxRate; [XmlAttribute] public string FirstOrder; [XmlIgnoreAttribute] public bool FirstOrderSpecified; [XmlArrayAttribute("Items")] [XmlArrayItem("MemberName")] public OrderedItem[] OrderedItems; [XmlElement] public Employee[] Employees; }

More Related