在.NET使用JSON作为数据交换格式

我们知道在.NET中我们有多种对象序列化的方式，如XML方式序列化、Binary序列化，其中XML序列化是一种比较通用的在各语言之间传递数据的方式。除了这两种序列化方式之外，在.NET中还可以使用JSON序列化。
JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级轻量级的数据交换格式，并且它独立于编程语言，与XML序列化相比，JSON序列化后产生的数据一般要比XML序列化后数据体积小，所以在Facebook等知名网站中都采用了JSON作为数据交换方式。在.NET中有三种常用的JSON序列化的类，分别是System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类、System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类和Newtonsoft.Json.JsonConvert类。
为了便于下面的演示，下面提供一个类的代码：

[DataContract]
    public class User
    {
        /// <summary>
        /// 编号
        /// </summary>
        [DataMember]
        public int UserId { get; set; }
        /// <summary>
        /// 用户名
        /// </summary>
        [DataMember]
        public string UserName { get; set; }
        /// <summary>
        /// 创建时间
        /// </summary>
        [DataMember]
        [JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]
        public DateTime CreateDate { get; set; }
        /// <summary>
        /// 生日
        /// </summary>
        [DataMember]
        [JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
        public DateTime Birthday { get; set; }
        /// <summary>
        /// 相关URL
        /// </summary>
        [DataMember]
        public List<string> Urls { get; set; }
        /// <summary>
        /// 薪水
        /// </summary>
        //[ScriptIgnore]//使用JavaScriptSerializer序列化时不序列化此字段
        //[IgnoreDataMember]//使用DataContractJsonSerializer序列化时不序列化此字段
        //[JsonIgnore]//使用JsonConvert序列化时不序列化此字段
        public int Salary { get; set; }
        /// <summary>
        /// 权利级别
        /// </summary>
        [DataMember]
        public Priority Priority { get; set; }

        public User()
        {
            Urls = new List<string>();
        }
    }
    /// <summary>
    /// 权利级别
    /// </summary>
    public enum Priority:byte
    {
        Lowest=0x1,
        BelowNormal=0x2,
        Normal=0x4,
        AboveNormal=0x8,
        Highest=0x16
    }

使用System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类System.Web.Script.Serialization.JavaScriptSerializer类是.NET类库中自带的一种JSON序列化实现，在.NET Framework3.5及以后版本中可以使用这个类，这个类位于System.Web.Extensions.dll中，使用这个类是必须添加对这个dll的引用。
下面的代码是使用JavaScriptSerializer进行序列化和反序列化的例子：

public static void JavaScriptSerializerDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30),Birthday=DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.Highest, Salary = 500000 };
    //JavaScriptSerializer类在System.Web.Extensions.dll中，注意添加这个引用
    JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
    //JSON序列化
    string result=serializer.Serialize(user);
    Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //JSON反序列化
    user = serializer.Deserialize<User>(result);
    Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);

}

说明：如果不想序列化某个字段，可以在字段前面加[JsonIgnore]标记。

使用System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类
System.Runtime.Serialization.Json.DataContractJsonSerializer类位于System.ServiceModel.Web.dll中，使用这个类时除了需要添加对System.ServiceModel.Web.dll的引用之外，还需要添加System.Runtime.Serialization.dll的引用，注意这个类也是在.NET Framework3.5及以后版本中可以使用。
下面是使用DataContractJsonSerializer类的例子：

public static void DataContractJsonSerializerDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.AboveNormal, Salary = 50000 };
    string result = string.Empty;
    //DataContractJsonSerializer类在System.ServiceModel.Web.dll中，注意添加这个引用
    DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(User));
    
    using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
    {
        //JSON序列化
        serializer.WriteObject(stream, user);
        result = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());
        Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    }

    //JSON反序列化
    byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(result);
    using (MemoryStream stream = new MemoryStream(buffer))
    {
        user = serializer.ReadObject(stream) as User;
        Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
    }
}

注意：要使用DataContractJsonSerializer类进行序列化和反序列化，必须给类加上[DataContract]属性，对要序列化的字段加上[DataMember]属性，如果不想序列化某个字段或者属性，可以加上[IgnoreDataMember]属性。

使用Newtonsoft.Json.JsonConvert类
Newtonsoft.Json.JsonConvert类是非微软提供的一个JSON序列化和反序列的开源免费的类库（下载网址是：http://www.codeplex.com/json/），它提供了更灵活的序列化和反序列化控制，并且如果你的开发环境使用的是.NET Framework3.5及以后版本的话，你就可以使用Linq to JSON，这样一来面对一大段的数据不必一一解析，你可以使用Linq to JSON解析出你关心的那部分即可，非常方便。
下面是使用Newtonsoft.Json.JsonConvert类的例子：

public static void JsonConvertDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.BelowNormal, Salary = 5000 };
    //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
    //JSON序列化
    string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //JSON反序列化
    user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(result);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
}

public static void JsonConvertLinqDemo()
{
    User user = new User { UserId = 1, UserName = "周公", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-8), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-32), Priority = Priority.Lowest, Salary = 500, Urls = new List<string> { "http://zhoufoxcn.blog.51cto.com", "http://blog.csdn.net/zhoufoxcn" } };
    //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
    //JSON序列化
    string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
    Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
    //使用Linq to JSON
    JObject jobject = JObject.Parse(result);
    JToken token = jobject["Urls"];
    List<string> urlList = new List<string>();
    foreach (JToken t in token)
    {
        urlList.Add(t.ToString());
    }
    Console.Write("使用Linq to JSON反序列化后的结果：[");
    for (int i = 0; i < urlList.Count - 1;i++ )
    {
        Console.Write(urlList[i] + ",");
    }
    Console.WriteLine(urlList[urlList.Count - 1] + "]");
}

注意：如果有不需要序列化的字段，可以给该字段添加[JsonIgnore]标记。在Newtonsoft这个类库中对于日期的序列化有多种方式，可以类的DataTime成员添加上对应的标记，这样在进行序列化和反序列化时就会按照指定的方式进行，在本例中User类的CreateDate属性添加的属性是[JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]，而Birthday属性添加的属性是[JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]，从序列化的结果可以看出来它们最终的表现形式并不一样。
本文中所有的示例代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Web.Script.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Json;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;
using Newtonsoft.Json.Converters;

namespace JSONDemo
{
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        JavaScriptSerializerDemo();
        DataContractJsonSerializerDemo();
        JsonConvertDemo();
        JsonConvertLinqDemo();
        Console.ReadLine();
    }

    public static void JavaScriptSerializerDemo()
    {
        User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30),Birthday=DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.Highest, Salary = 500000 };
        //JavaScriptSerializer类在System.Web.Extensions.dll中，注意添加这个引用
        JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
        //JSON序列化
        string result=serializer.Serialize(user);
        Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
        //JSON反序列化
        user = serializer.Deserialize<User>(result);
        Console.WriteLine("使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);

    }

    public static void DataContractJsonSerializerDemo()
    {
        User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.AboveNormal, Salary = 50000 };
        string result = string.Empty;
        //DataContractJsonSerializer类在System.ServiceModel.Web.dll中，注意添加这个引用
        DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(User));
        
        using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
        {
            //JSON序列化
            serializer.WriteObject(stream, user);
            result = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());
            Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
        }

        //JSON反序列化
        byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(result);
        using (MemoryStream stream = new MemoryStream(buffer))
        {
            user = serializer.ReadObject(stream) as User;
            Console.WriteLine("使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
        }
    }

    public static void JsonConvertDemo()
    {
        User user = new User { UserId = 1, UserName = "李刚", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-30), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-50), Priority = Priority.BelowNormal, Salary = 5000 };
        //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
        //JSON序列化
        string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
        Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
        //JSON反序列化
        user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(result);
        Console.WriteLine("使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:{0},UserName:{1},CreateDate:{2},Priority:{3}", user.UserId, user.UserName, user.CreateDate, user.Priority);
    }

    public static void JsonConvertLinqDemo()
    {
        User user = new User { UserId = 1, UserName = "周公", CreateDate = DateTime.Now.AddYears(-8), Birthday = DateTime.Now.AddYears(-32), Priority = Priority.Lowest, Salary = 500, Urls = new List<string> { "http://zhoufoxcn.blog.51cto.com", "http://blog.csdn.net/zhoufoxcn" } };
        //JsonConvert类在Newtonsoft.Json.Net35.dll中，注意到http://www.codeplex.com/json/下载这个dll并添加这个引用
        //JSON序列化
        string result = JsonConvert.SerializeObject(user);
        Console.WriteLine("使用JsonConvert序列化后的结果：{0},长度：{1}", result, result.Length);
        //使用Linq to JSON
        JObject jobject = JObject.Parse(result);
        JToken token = jobject["Urls"];
        List<string> urlList = new List<string>();
        foreach (JToken t in token)
        {
            urlList.Add(t.ToString());
        }
        Console.Write("使用Linq to JSON反序列化后的结果：[");
        for (int i = 0; i < urlList.Count - 1;i++ )
        {
            Console.Write(urlList[i] + ",");
        }
        Console.WriteLine(urlList[urlList.Count - 1] + "]");
    }
}

[DataContract]
public class User
{
    /// <summary>
    /// 编号
    /// </summary>
    [DataMember]
    public int UserId { get; set; }
    /// <summary>
    /// 用户名
    /// </summary>
    [DataMember]
    public string UserName { get; set; }
    /// <summary>
    /// 创建时间
    /// </summary>
    [DataMember]
    [JsonConverter(typeof(IsoDateTimeConverter))]
    public DateTime CreateDate { get; set; }
    /// <summary>
    /// 生日
    /// </summary>
    [DataMember]
    [JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
    public DateTime Birthday { get; set; }
    /// <summary>
    /// 相关URL
    /// </summary>
    [DataMember]
    public List<string> Urls { get; set; }
    /// <summary>
    /// 薪水
    /// </summary>
    [ScriptIgnore]//使用JavaScriptSerializer序列化时不序列化此字段
    [IgnoreDataMember]//使用DataContractJsonSerializer序列化时不序列化此字段
    [JsonIgnore]//使用JsonConvert序列化时不序列化此字段
    public int Salary { get; set; }
    /// <summary>
    /// 权利级别
    /// </summary>
    [DataMember]
    public Priority Priority { get; set; }

    public User()
    {
        Urls = new List<string>();
    }
}
/// <summary>
/// 权利级别
/// </summary>
public enum Priority:byte
{
    Lowest=0x1,
    BelowNormal=0x2,
    Normal=0x4,
    AboveNormal=0x8,
    Highest=0x16
}
}

程序的运行结果如下：

使用JavaScriptSerializer序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"李刚","CreateDate":"//Date(353521211984)//","Birthday":"//Date(-277630788015)//","Urls":[],"Priority":22},长度：127
使用JavaScriptSerializer反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-15 16:20:11,Priority:Highest
使用DataContractJsonSerializer序列化后的结果：{"Birthday":"//Date(-277630787953+0800)//","CreateDate":"//Date(353521212046+0800)//","Priority":8,"Urls":[],"UserId":1,"UserName":"李刚"},长度：136
使用DataContractJsonSerializer反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-16 0:20:12,Priority:AboveNormal
使用JsonConvert序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"李刚","CreateDate":"1981-03-16T00:20:12.1875+08:00","Birthday":new Date(-277630787812),"Urls":[],"Priority":2},长度：132
使用JsonConvert反序列化后的结果：UserId:1,UserName:李刚,CreateDate:1981-3-16 0:20:12,Priority:BelowNormal
使用JsonConvert序列化后的结果：{"UserId":1,"UserName":"周公","CreateDate":"2003-03-16T00:20:12.40625+08:00","Birthday":new Date(290362812406),"Urls":["http://zhoufoxcn.blog.51cto.com","http://blog.csdn.net/zhoufoxcn"],"Priority":1},长度：198
使用Linq to JSON反序列化后的结果：["http://zhoufoxcn.blog.51cto.com","http://blog.csdn.net/zhoufoxcn"]

总结：通过上面的例子大家可以看出Newtonsoft类库提供的JSON序列化和反序列的方式更加灵活，在实际开发中周公也一直使用Newtonsoft作为JSON序列化和反序列化的不二选择。

周公
2011-03-16