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NetSerializer 深度解析:.NET 高效序列化方案

2025-07-08 03:25:00作者:邓越浪Henry

项目概述

NetSerializer 是一个专为 .NET 平台设计的高性能序列化库,它以简洁的 API 和高效的序列化性能著称。相比 .NET 内置的序列化方案,NetSerializer 在特定场景下能提供更优的性能表现,特别适合对序列化性能有较高要求的应用场景。

核心特性

支持的数据类型

NetSerializer 提供了对多种 .NET 类型的序列化支持:

  1. 基础类型:包括所有原始类型(Boolean、Byte、SByte 等)
  2. 字符串类型:完整支持 String 类型的序列化
  3. 枚举类型:支持所有枚举类型的序列化
  4. 数组类型:支持一维数组的序列化
  5. 自定义类型:支持标记了 [Serializable] 特性的结构和类
  6. 常用集合:支持 Dictionary<K,V> 的序列化
  7. 时间类型:支持 DateTime 类型的序列化
  8. 扩展支持:可通过自定义序列化器支持更多类型

性能优势

NetSerializer 通过以下设计实现高性能序列化:

  1. 采用代码生成技术,在初始化时为每种类型生成专门的序列化代码
  2. 使用紧凑的二进制格式,减少序列化后的数据大小
  3. 提供直接序列化(Direct Serialization)模式,避免值类型的装箱操作

使用指南

基本使用流程

  1. 初始化序列化器

    // 收集需要序列化的所有类型
    var types = GetTypesToSerialize(); 
    // 创建序列化器实例
    var serializer = new Serializer(types);
    
  2. 序列化对象

    using (var stream = new MemoryStream())
    {
        serializer.Serialize(stream, yourObject);
        // 处理序列化后的数据...
    }
    
  3. 反序列化对象

    using (var stream = new MemoryStream(serializedData))
    {
        var obj = (YourType)serializer.Deserialize(stream);
        // 使用反序列化后的对象...
    }
    

类型收集策略

在实际项目中,通常需要动态收集所有需要序列化的类型。以下是几种常见的类型收集方式:

  1. 通过基类收集

    IEnumerable<Type> GetSubclasses(Type baseType)
    {
        return baseType.Assembly.GetTypes()
            .Where(t => t.IsSubclassOf(baseType));
    }
    
    var messageTypes = GetSubclasses(typeof(MessageBase));
    
  2. 通过接口收集

    var serializableTypes = Assembly.GetExecutingAssembly()
        .GetTypes()
        .Where(t => t.GetInterfaces().Contains(typeof(ISerializableModel)));
    
  3. 通过特性标记收集

    var customTypes = Assembly.GetExecutingAssembly()
        .GetTypes()
        .Where(t => t.GetCustomAttributes(typeof(MySerializableAttribute), false).Length > 0);
    

高级功能

直接序列化模式

NetSerializer 提供了直接序列化 API,适用于序列化和反序列化双方都明确知道对象类型的场景:

// 序列化
serializer.SerializeDirect<YourType>(stream, obj);

// 反序列化
var obj = serializer.DeserializeDirect<YourType>(stream);

直接序列化的优势:

  1. 不写入类型ID,节省1-2字节空间
  2. 避免值类型装箱,减少GC压力
  3. 性能比普通序列化更高

类型映射管理

NetSerializer 使用类型ID来标识序列化数据中的类型。在高级场景中,可以手动管理类型映射:

// 创建自定义类型映射
var typeMap = new Dictionary<Type, uint>
{
    { typeof(MyType1), 1 },
    { typeof(MyType2), 2 }
};

// 使用自定义类型映射初始化
var serializer = new Serializer(typeMap);

// 或者后续添加类型映射
serializer.AddTypes(typeMap);

序列化设置

可以通过 NetSerializer.Settings 配置序列化行为:

var settings = new Settings
{
    SupportSerializationCallbacks = true
};

var serializer = new Serializer(types, settings);

支持的配置项:

  1. 支持 IDeserializationCallback 接口
  2. 支持序列化回调特性(OnSerializing/OnSerialized/OnDeserializing/OnDeserialized)

注意事项

  1. 版本兼容性:NetSerializer 不支持版本控制,类型结构的任何变更都可能导致序列化数据不兼容
  2. 类型一致性:在客户端-服务器架构中,两端必须使用完全相同的类型定义和类型ID映射
  3. ISerializable限制:不支持实现了 ISerializable 接口的类型(除特定内置类型外)
  4. 运行时类型发现:如果类型中包含基类或接口类型的字段,需要确保所有可能的运行时类型都被包含在初始化类型列表中

最佳实践

  1. 类型收集:建立明确的类型收集策略,确保所有需要序列化的类型都被正确包含
  2. 性能敏感场景:对性能敏感的场景考虑使用直接序列化模式
  3. 类型变更管理:建立严格的类型变更管理流程,避免因类型变更导致的序列化兼容性问题
  4. 测试验证:在客户端-服务器架构中,建立自动化测试验证两端类型的同步性

NetSerializer 是一个在特定场景下非常高效的序列化解决方案,通过合理的使用和配置,可以显著提升应用程序的序列化性能。

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