ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание - Эндрю Троелсен
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Console.ReadLine();
}
Сохранять объекты с помощью средств сериализации .NET очень просто, но процессы, происходящие при этом в фоновом режиме, оказываются весьма сложными. Например, когда объект сохраняется в потоке, все соответствующие данные (базовые классы, вложенные объекты и т.п.) автоматически сохраняются тоже. Таким образом, при попытке выполнить сериализацию производного класса в этом процессе будет задействована вся цепочка наследования.
Как вы сможете убедиться позже, множество взаимосвязанных объектов можно представить в виде объектного графа. Сервис сериализации .NET позволяет сохранить и объектный граф, причем в самых разных форматах. В предыдущем примере программного кода использовался тип BinaryFormatter, поэтому состояние объекта UserPrefs сохранялось в компактном двоичном формате. Если использовать другие типы, то объектный граф можно сохранить в формате SOAP (Simple Object Access Protocol – простой протокол доступа к объектам) или в формате XML. Эти форматы могут быть полезны тогда, когда необходимо гарантировать, что ваши сохраненные объекты легко перенесут "путешествие" через операционные системы, языки и архитектуры.
Наконец, следует понимать, что объектный граф можно сохранить в любом производном от System.IO.Stream типе. В предыдущем примере объект UserPrefs сохранялся в локальном файле с помощью типа FileStream. Но если бы требовалось сохранить объект в памяти, следовало бы использовать тип MemoryStream. Это необходимо для того, чтобы последовательность данных корректно представляла состояния объектов соответствующего графа.
Роль объектных графов
Как уже упоминалось, при сериализации объекта среда CLR учитывает состояния всех связанных объектов. Множество связанных объектов представляется объектным графом. Объектные графы обеспечивают простой способ учета взаимных связей в множестве объектов, и не обязательно, чтобы эти связи в точности проецировались в классические связи объектно-ориентированного программирования (такие как отношения старшинства, и подчиненности), хотя они моделируют эту парадигму достаточно хорошо.
Каждому объекту в объектном графе назначается уникальное числовое значение. Следует иметь в виду, что эти числовые значения, приписываемые членам в объектном графе, произвольны и не имеют никакого смысла вне графа. После назначения всем объектам числового значения объектный граф может начать запись множества зависимостей каждого объекта.
Для примера предположим, что вы создали множество классов, моделирующих типы автомобилей (а что же еще?). Вы имеете базовый класс, названный Car (автомобиль), который "имеет" Radio (радио). Другой класс, JamesBondCar (автомобиль Джеймса Бонда), расширяет базовый тип Car. На рис. 17.1 показан возможный объектный граф, моделирующий указанные взаимосвязи.
Рис. 17.1 Простой объектный граф
При чтении объектных графов дли соединяющих стрелок вы можете использовать выражения "зависит от" и "ссылается на". Поэтому на рис. 17.1 вы можете видеть, что класс Car ссылается на класс Radio (в силу отношения локализации, "has-a"), а класс JamesBondCar ссылается на Car (в силу отношения подчиненности, "is-а") и на Radio (в силу того, что соответствующий защищенный член-переменная данным классом наследуется).
Конечно, для представления графа связанных объектов среда CLR картины в памяти не рисует. Вместо этого взаимосвязи, указанные в диаграмме, представляются математической формулой, которая выглядит примерно так.
[Car 3, ref 2], [Radio 2], [JamesBondCar 1, ref 3, ref 2]
Проанализировав эту формулу, вы снова увидите, что объект 3 (Car) имеет зависимость в отношения объекта 2 (Radio). Объект 2 (Radio) является "индивидуалистом", которому никто не требуется. Наконец, объект 1 (JamesBondCar) имеет зависимость в отношении как объекта 3, так и объекта 2. В любом случае, когда выполняется сериализация или реконструкция экземпляра JamesBondCar, объектный граф дает гарантию того, что типы Radio и Car тоже будут участвовать в процессе.
Приятной особенностью процесса сериализации является то, что граф, изображающий взаимосвязи ваших объектов, создается в фоновом режиме и автоматически. Позже, в этой же главе, вы убедитесь, что при желании вы все же можете участвовать в построении такого объектного графа.
Конфигурирование объектов для сериализации
Чтобы сделать объект доступным сервису сериализации .NET, достаточно пометить каждый связанный класс атрибутом [Serializable]. И это все (правда!). Если вы решите, что некоторые члены данного класса не должны (или, возможно, не могут) участвовать в процессе сериализации, обозначьте соответствующие поля атрибутом [NonSerialized]. Это может быть полезно тогда, когда в классе, предназначенном для сериализации, есть члены-переменные, которые запоминать не нужно (например, фиксированные или случайные значения, динамические данные и т.п.), и вы хотите уменьшить размеры сохраняемого графа.
Для начала вот вам класс Radio, обозначенный атрибутом [Serializable], за исключением одной переменной (radioID), которая помечена атрибутом [NonSerialized], и поэтому не будет сохраняться в указанном потоке данных.
[Serializable]
public class Radio {
public bool hasTweeters;
public bool hasSubWoofers;
public double[] stationPresets;
[NonSerialized]
public string radioID = "XF-552RR6";
}
Класс JamesBondCar и базовый класс Car, также обозначенные атрибутом [Serializable], определяют следующие поля данных.
[Serializable]
public class Car {
public Radio theRadio = new Radio();
public bool isHatchBack;
}
[Serializable]
public class JamesBondCar: Car {
public bool canFly;
public bool canSubmerge;
}
Следует знать о том, что атрибут [Serializable] не наследуется. Таким образом, если вы получаете класс из типа, обозначенного атрибутом [Serializable], дочерний класс тоже следует обозначить атрибутом [Serializable], иначе он при сериализации сохраняться не будет. На самом деле все объекты в объектном графе должны обозначаться атрибутом [Serializable]. При попытке с помощью BinaryFormatter или SoapFormatter выполнить сериализацию объекта. не подлежащего сериализации, в среде выполнения генерируется исключение SerializationException.
Открытые поля, приватные поля и открытые свойства
Заметим, что в указанных выше классах поля данных были определены открытыми только для того, чтобы упростить пример. Конечно, с точки зрения объектно-ориентированного подхода предпочтительнее использовать приватные данные, доступные через открытые свойства. Также для простоты не было определено никаких пользовательских конструкторов для этих типов, поэтому все их поля данных, не получившие начальных значений, получат значения, предусмотренные по умолчанию.
"Отодвинув" принципы объектно-ориентированного программирования в сторону, вы можете спросить, какие именно определения полей данных ожидают "видеть" различные средства форматирования, при отправке этих данных в поток. Ответ здесь зависит от многого. Если вы сохраняете объект с помощью BinaryFormatter, то определения не имеют абсолютно никакого значений. Этот тип предназначен дан сохранения всех предназначенных для сериализации полей типа, независимо от того, являются ли они общими полями, приватными полями или приватными полями, доступными через свойства типа. Однако ситуация оказывается совершенно иной, если вы используете тип XmlSerializer или тип SoapFormatter. Эти типы выполняют сериализацию только открытых полей данных и приватных данных, доступных через открытые свойства.
Напомним, однако, что если имеются поля данных, которые вы не хотите сохранять в объектном графе, вы можете селективно использовать для них атрибут [NonSerialized], как это сделано со строковым полем типа Radio.
Выбор формата сериализации
После конфигурации типов для участия в схеме сериализации .NET следующим шагом является выбор формата, который должен использоваться при сохранении объектного графа. В .NET 2.0 вы имеете на выбор три варианта.
• BinaryFormatter
• SoapFormatter
• XmlSerializer
Тип BinaryFormatter выполняет сериализацию объектного графа в поток, используя компактный двоичный формат. Этот тип определен в рамках пространства имен System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary, являющегося частью mscorlib.dll. Таким образом, для сериализации объектов с использованием двоичного формата нужно только указать (в C#) следующую директиву using.
// Получение доступа к BinaryFormatter из mscorlib.dll.
using System.Runtime.Serialization.Formatter.Binary;
Тип SoapFormatter представляет граф в виде сообщения SOAP. Этот тип определен в пространстве имен System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap, которое содержится в отдельном компоновочном блоке. Поэтому, чтобы представить объектный граф в формате сообщения SOAP, вы должны добавить ссылку на System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap.dll и указать (в C#) следующую директиву using.
