C#对象的本地保存与序列化详解笔记
一、对象本地保存的基本问题
对象在程序运行时存储在内存中，程序关闭后会被垃圾回收机制销毁，无法保留状态。若需在程序再次运行时恢复对象状态，需将对象信息持久化到磁盘（如文件）中。
原始保存方式的局限
直接将对象属性按顺序写入文本文件（如People.obj），通过顺序读取还原对象，存在明显缺点：
强依赖顺序：存储与读取顺序必须完全一致，否则数据错乱；
可读性差：无法直观区分文件中各字段对应对象的哪个属性；
扩展性差：对象新增属性时，需修改存储和读取的全部逻辑。
二、序列化与反序列化
为解决原始保存方式的问题，引入 “序列化” 和 “反序列化” 机制：
序列化：将对象状态转换为可存储（如文件）或可传输（如网络）的格式（二进制、XML、JSON 等）的过程。
反序列化：将序列化后的格式（如二进制流、JSON 文本）还原为对象的过程。
三、三种常用序列化方式
1. 二进制序列化
将对象转换为二进制流，效率高、体积小，但可读性差（二进制无法直接看懂）。
核心组件
BinaryFormatter：位于System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary命名空间，负责二进制序列化与反序列化。
使用步骤
标记类为可序列化：在类定义前添加
[Serializable]特性（否则序列化失败）；创建文件流：通过
FileStream指定存储路径和模式（如FileMode.Create创建文件）；实例化序列化器：创建
BinaryFormatter对象；执行序列化 / 反序列化：调用
Serialize()（写入对象）或Deserialize()（读取对象）；释放资源：关闭文件流。
示例代码
// 1. 定义可序列化的类
[Serializable] // 必须添加此特性
public class People
{public string Name { get; set; }public int Age { get; set; }public string Sex { get; set; }public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化过程
public void BinarySerialize()
{People people = new People(){Name = "吴亦凡",Age = 18,Sex = "男",Birth = "2005-01-01"};
// 创建文件流using (FileStream fs = new FileStream("people.bin", FileMode.Create)){BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();bf.Serialize(fs, people); // 将对象写入流}
}
// 3. 反序列化过程
public void BinaryDeserialize()
{using (FileStream fs = new FileStream("people.bin", FileMode.Open)){BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();// 反序列化并转换为People类型People people = bf.Deserialize(fs) as People;Console.WriteLine($"姓名：{people.Name}，年龄：{people.Age}");}
}特点
优点：效率高（二进制传输快）、体积小；
缺点：不可读（无法直接查看文件内容）、仅限.NET 平台（跨平台兼容性差）。
2. JSON 序列化
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级文本格式，易读易写，跨平台兼容性强（支持多语言），是目前最常用的序列化格式之一。
JSON 格式示例：
{ "Name":"吴亦凡", "Age":18, "Sex":"男", "Birth":"2005-01-01" }方式 1：原生DataContractJsonSerializer
依赖System.Runtime.Serialization.Json命名空间，需手动标记类和属性。
使用步骤
标记类和属性：类添加
[DataContract]，需序列化的属性添加[DataMember]；创建文件流：指定 JSON 文件路径；
实例化序列化器：
DataContractJsonSerializer需指定对象类型（如typeof(People)）；序列化 / 反序列化：调用
WriteObject()（序列化）或ReadObject()（反序列化）。
示例代码
// 1. 定义数据契约类
using System.Runtime.Serialization;
[DataContract] // 标记为数据契约类
public class People
{[DataMember] // 标记为需序列化的成员public string Name { get; set; }[DataMember]public int Age { get; set; }[DataMember]public string Sex { get; set; }[DataMember]public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化
public void JsonSerialize_Native()
{People people = new People(){Name = "吴亦凡",Age = 18,Sex = "男",Birth = "2005-01-01"};
using (FileStream fs = new FileStream("people.json", FileMode.Create)){DataContractJsonSerializer jsonSerializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(People));jsonSerializer.WriteObject(fs, people); // 写入JSON}
}
// 3. 反序列化
public void JsonDeserialize_Native()
{using (FileStream fs = new FileStream("people.json", FileMode.Open)){DataContractJsonSerializer jsonSerializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(People));People people = jsonSerializer.ReadObject(fs) as People; // 读取JSON并转换为对象Console.WriteLine($"姓名：{people.Name}，年龄：{people.Age}");}
}方式 2：第三方Newtonsoft.Json（推荐）
最流行的 JSON 处理库，简化序列化逻辑，无需标记特性，支持复杂对象和集合。
使用步骤
安装库：项目右键→“管理 NuGet 程序包”→搜索 “Newtonsoft.Json”→安装；
引入命名空间：
using Newtonsoft.Json;；序列化：调用
JsonConvert.SerializeObject(对象)生成 JSON 字符串，写入文件；反序列化：读取 JSON 字符串，调用
JsonConvert.DeserializeObject<类型>(字符串)还原对象。
示例代码
using Newtonsoft.Json;
// 1. 定义普通类（无需任何特性）
public class People
{public string Name { get; set; }public int Age { get; set; }public string Sex { get; set; }public string Birth { get; set; }
}
// 2. 序列化
public void JsonSerialize_Newtonsoft()
{People people = new People(){Name = "吴亦凡",Age = 18,Sex = "男",Birth = "2005-01-01"};
// 转换对象为JSON字符串string jsonStr = JsonConvert.SerializeObject(people);// 写入文件File.WriteAllText("people.json", jsonStr);
}
// 3. 反序列化
public void JsonDeserialize_Newtonsoft()
{// 读取JSON字符串string jsonStr = File.ReadAllText("people.json");// 转换为对象People people = JsonConvert.DeserializeObject<People>(jsonStr);Console.WriteLine($"姓名：{people.Name}，年龄：{people.Age}");
}JSON 序列化特点
优点：文本格式易读、跨平台（支持 Java、Python 等多语言）、第三方库使用简单；
缺点：相比二进制序列化，体积稍大、效率略低（但日常开发可忽略）。
四、三种序列化方式对比
| 序列化方式 | 核心工具类 | 可读性 | 跨平台性 | 易用性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| 二进制序列化 | BinaryFormatter | 差（二进制） | 差（仅限.NET） | 中（需标记特性） | 本地高效存储、.NET 内部通信 |
| JSON 原生序列化 | DataContractJsonSerializer | 好（文本） | 好 | 中（需标记特性） | 简单跨平台数据交换 |
| JSON 第三方序列化 | Newtonsoft.Json | 好（文本） | 好 | 优（无需标记） | 多数场景（推荐），如接口通信、配置存储 |
总结
原始文本保存因依赖顺序，仅适用于极简单场景；
二进制序列化适合.NET 内部高效存储，不追求可读性时使用；
JSON 序列化（尤其是
Newtonsoft.Json）因易读、跨平台、易用，成为多数开发场景的首选。