.NET 中标准序列化类概览

1. 介绍

既然我们决定把“LEGO 小人拆开看构造”，那就先搞清楚在 .NET 里有哪些工具能干这事。换句话说——有哪些标准类帮你把对象序列化和反序列化成不同格式，以及每个工具背后是什么。

.NET 的序列化家族怎么组织的

到目前为止（2025），.NET 提供了几种主要的序列化方式，每种都有自己的一套类和工具。最常见和主要的有：

• JSON 序列化 — 主要且最现代的选项，绝大多数项目都用它。
• XML 序列化 — 有点老派，但仍然经常使用。
• 二进制序列化 — 只在特定场景下用，通常通过现代第三方方案实现。

很多示例和大部分 .NET 9 代码都用的是 JSON，这不是潮流，而是行业标准。但 .NET 也支持别的方式 — 以备不时之需。

.NET 序列化里的主要角色

System.Text.Json

System.Xml.Serialization.XmlSerializer

每个工具简评

• System.Text.Json：.NET 的新标准 JSON 序列化，自 .NET Core 3.0 出现，成为 .NET 5+ 的默认。快速、轻量、安全，作为 .NET 9 的内置功能“开箱即用”。 文档
• XmlSerializer：用于 XML 序列化的老牌方案。用法简单，但有一些限制（比如需要 public 类和公共属性）。适合兼容性和严格的数据契约场景。 文档
• Newtonsoft.Json：在 System.Text.Json 出现之前长期是事实上的 JSON 标准。常用于复杂场景（动态、私有属性等）。 文档

BinaryFormatter 到哪儿去了？

如果你在网上看到有人建议用 BinaryFormatter —— 那大概率是很老的教程。不要使用 BinaryFormatter：它因为安全问题在 .NET 9 中被移除了。现代的二进制序列化通常用第三方解决方案，比如 Protobuf 或 MessagePack。

2. 简单示例

我们用熟悉的游戏世界里的 Player 类做示例，展示序列化和反序列化的实际操作。

准备要序列化的类

// Player.cs
public class Player
{
    public string Name { get; set; }
    public int Health { get; set; }
    public bool IsAlive { get; set; }
    public List<string> Inventory { get; set; }
    public Position Position { get; set; }
}

public class Position
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
}

a) 用 System.Text.Json 做 JSON 的序列化和反序列化

using System.Text.Json;

Player aragorn = new Player
{
    Name = "Aragorn",
    Health = 100,
    IsAlive = true,
    Inventory = new List<string> { "sword", "bow", "healing potion" },
    Position = new Position { X = 10, Y = 25 }
};

// 将 Player 对象序列化成 JSON 字符串
string json = JsonSerializer.Serialize(aragorn);
// 打印 JSON 到控制台
Console.WriteLine(json);

// 将 JSON 字符串反序列化回 Player 对象
Player? aragornClone = JsonSerializer.Deserialize<Player>(json);
// 检查克隆是否有效 :)
Console.WriteLine(aragornClone?.Name); // 应该输出 "Aragorn"

就这么简单 —— 没有“巫术”或额外的属性。接下来看看 XML 是怎么做的。

b) 用 XmlSerializer 做 XML 的序列化和反序列化

using System.Xml.Serialization;

// 为 Player 类创建序列化器
XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Player));

// 序列化到文件
using FileStream fs = new FileStream("aragorn.xml", FileMode.Create);
serializer.Serialize(fs, aragorn); // 把 Aragorn 保存到 XML 文件

// 从文件反序列化
using FileStream fs = new FileStream("aragorn.xml", FileMode.Open);
Player aragornFromXml = (Player) serializer.Deserialize(fs)!;
Console.WriteLine(aragornFromXml.Name); // 应该输出 "Aragorn"

注意！XmlSerializer 要求类和属性是 public 的，并且要有无参数的默认构造函数（如果你重写了构造函数，确保有一个无参的 public 构造函数）。否则序列化会失败。

c) 用 Newtonsoft.Json 做 JSON 的序列化和反序列化

using Newtonsoft.Json; // 别忘了通过 NuGet 添加 Newtonsoft.Json 包！

// 序列化
string json2 = JsonConvert.SerializeObject(aragorn);

// 反序列化
Player? aragornFromNewtonsoft = JsonConvert.DeserializeObject<Player>(json2);

Console.WriteLine(aragornFromNewtonsoft?.Name); // 还是 "Aragorn"

看起来几乎一样，但 Newtonsoft.Json 提供了很多额外选项 —— 比如可以序列化私有字段、配置格式化和处理复杂场景。

4. 有用的细节

标准序列化器和它们的能力

System.Text.Json

Newtonsoft.Json

XmlSerializer

怎么选择哪个类？

如果你不知道为啥需要 XML —— 几乎总是选 JSON 和 System.Text.Json。它更快、更简单，符合现代做法。

选择 XML 的场景：

• 你要和需要 XML 的老系统集成。
• 你需要严格的 schema 和数据结构校验。
• 结构很大、很稳定，并且正式兼容性很重要（配置、设置、与企业系统交换数据）。

选择 JSON 的场景：

• 你在做现代应用，与 web 或移动端交互。
• 你需要简单、可读且紧凑的格式。
• 你不想引入额外依赖。

选择 Newtonsoft.Json 的场景：

• 你需要序列化私有字段、做复杂定制、完全的灵活性。
• 或者项目已经用它了，当前不适合迁移。

5. 常见错误和陷阱

编码问题。 主要的序列化类（尤其是文件操作时）使用 UTF-8。如果看到乱码，检查读写文件时的编码设置。关于编码的文档。

不支持的类型。 有些标准序列化器（尤其是 XML）不能序列化像字典（Dictionary）、私有/受保护字段、事件、委托和接口这类类型。通常只支持公共的简单属性和类。

类版本变化。 当你改变类结构（添加/重命名/移除属性）时，旧的数据可能无法读取或反序列化出错。要考虑格式版本管理。

Null 值。 反序列化时，如果数据里没有某字段，对应属性会被赋默认值（引用类型为 null）。别忘了做空值检查。

属性特性（Attributes）。 为了精细控制，常用像 [JsonIgnore]、[XmlElement] 之类的特性。它们可以用来排除属性、修改元素名和调整格式 —— 这些内容会在后面的讲座里详细讲。