Usar tipos e propriedades imutáveis

Artigo
11/30/2023

Um tipo imutável é aquele que impede que você altere quaisquer valores de propriedade ou campo de um objeto depois de instanciado. O tipo pode ser um registro, não ter propriedades ou campos públicos, ter propriedades somente leitura ou ter propriedades com setters privados ou somente init. System.String é um exemplo de um tipo imutável. System.Text.Json fornece diferentes maneiras de desserializar o JSON para tipos imutáveis.

Construtores parametrizados

Por padrão, System.Text.Json usa o construtor público sem parâmetros padrão. No entanto, você pode dizer a ele para usar um construtor parametrizado, o que possibilita desserializar uma classe ou struct imutável.

Para uma classe, se o único construtor for parametrizado, esse construtor será usado.

Para um struct ou uma classe com vários construtores, especifique aquele que será utilizado aplicando o atributo [JsonConstructor]. Quando o atributo não for utilizado, sempre será usado um construtor público sem parâmetros, se estiver presente.

O exemplo a seguir usa o atributo [JsonConstructor]:

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

namespace ImmutableTypes
{
    public struct Forecast
    {
        public DateTime Date { get; }
        public int TemperatureC { get; }
        public string Summary { get; }

        [JsonConstructor]
        public Forecast(DateTime date, int temperatureC, string summary) =>
            (Date, TemperatureC, Summary) = (date, temperatureC, summary);
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            string json = """
                {
                    "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00",
                    "temperatureC":-1,
                    "summary":"Cold"
                }
                """;
            Console.WriteLine($"Input JSON: {json}");

            var options = JsonSerializerOptions.Web;

            Forecast forecast = JsonSerializer.Deserialize<Forecast>(json, options);

            Console.WriteLine($"forecast.Date: {forecast.Date}");
            Console.WriteLine($"forecast.TemperatureC: {forecast.TemperatureC}");
            Console.WriteLine($"forecast.Summary: {forecast.Summary}");

            string roundTrippedJson =
                JsonSerializer.Serialize<Forecast>(forecast, options);

            Console.WriteLine($"Output JSON: {roundTrippedJson}");
        }
    }
}

// Produces output like the following example:
//
//Input JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","temperatureC":-1,"summary":"Cold"}
//forecast.Date: 9 / 6 / 2020 11:31:01 AM
//forecast.TemperatureC: -1
//forecast.Summary: Cold
//Output JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","temperatureC":-1,"summary":"Cold"}

Imports System.Text.Json
Imports System.Text.Json.Serialization

Namespace ImmutableTypes

    Public Structure Forecast
        Public ReadOnly Property [Date] As Date
        Public ReadOnly Property TemperatureC As Integer
        Public ReadOnly Property Summary As String

        <JsonConstructor>
        Public Sub New([Date] As Date, TemperatureC As Integer, Summary As String)
            Me.Date = [Date]
            Me.TemperatureC = TemperatureC
            Me.Summary = Summary
        End Sub

    End Structure

    Public NotInheritable Class Program

        Public Shared Sub Main()
            Dim json As String = "{""date"":""2020-09-06T11:31:01.923395-07:00"",""temperatureC"":-1,""summary"":""Cold""}"
            Console.WriteLine($"Input JSON: {json}")

            Dim forecast1 As Forecast = JsonSerializer.Deserialize(Of Forecast)(json, JsonSerializerOptions.Web)

            Console.WriteLine($"forecast.Date: {forecast1.[Date]}")
            Console.WriteLine($"forecast.TemperatureC: {forecast1.TemperatureC}")
            Console.WriteLine($"forecast.Summary: {forecast1.Summary}")

            Dim roundTrippedJson As String = JsonSerializer.Serialize(forecast1, JsonSerializerOptions.Web)

            Console.WriteLine($"Output JSON: {roundTrippedJson}")
        End Sub

    End Class

End Namespace

' Produces output like the following example:
'
'Input JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","temperatureC":-1,"summary":"Cold"}
'forecast.Date: 9 / 6 / 2020 11:31:01 AM
'forecast.TemperatureC: -1
'forecast.Summary: Cold
'Output JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","temperatureC":-1,"summary":"Cold"}

No .NET 7 e em versões anteriores, o atributo [JsonConstructor] só pode ser usado com construtores públicos.

Os nomes de parâmetro de um construtor parametrizado devem corresponder aos nomes e tipos de propriedade. A correspondência não diferencia maiúsculas de minúsculas e o parâmetro do construtor deverá corresponder ao nome da propriedade real, mesmo que você use [JsonPropertyName] para renomear uma propriedade. No exemplo a seguir, o nome da propriedade TemperatureC é alterado para celsius no JSON, mas o parâmetro do construtor ainda é nomeado temperatureC:

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

namespace ImmutableTypesCtorParms
{
    public readonly struct Forecast
    {
        public DateTime Date { get; }
        [JsonPropertyName("celsius")]
        public int TemperatureC { get; }
        public string Summary { get; }

        [JsonConstructor]
        public Forecast(DateTime date, int temperatureC, string summary) =>
            (Date, TemperatureC, Summary) = (date, temperatureC, summary);
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            string json = """
                {
                    "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00",
                    "celsius":-1,
                    "summary":"Cold"
                }
                """;
            Console.WriteLine($"Input JSON: {json}");

            var options = JsonSerializerOptions.Web;

            Forecast forecast = JsonSerializer.Deserialize<Forecast>(json, options);

            Console.WriteLine($"forecast.Date: {forecast.Date}");
            Console.WriteLine($"forecast.TemperatureC: {forecast.TemperatureC}");
            Console.WriteLine($"forecast.Summary: {forecast.Summary}");

            string roundTrippedJson =
                JsonSerializer.Serialize<Forecast>(forecast, options);

            Console.WriteLine($"Output JSON: {roundTrippedJson}");

        }
    }
}

// Produces output like the following example:
//
//Input JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","celsius":-1,"summary":"Cold"}
//forecast.Date: 9 / 6 / 2020 11:31:01 AM
//forecast.TemperatureC: -1
//forecast.Summary: Cold
//Output JSON: { "date":"2020-09-06T11:31:01.923395-07:00","celsius":-1,"summary":"Cold"}

Além de [JsonPropertyName], os seguintes atributos dão suporte à desserialização com construtores parametrizados:

Registros

Também há suporte para registros para serialização e desserialização, conforme mostrado no exemplo a seguir:

using System.Text.Json;

namespace Records
{
    public record Forecast(DateTime Date, int TemperatureC)
    {
        public string? Summary { get; init; }
    };

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            Forecast forecast = new(DateTime.Now, 40)
            {
                Summary = "Hot!"
            };

            string forecastJson = JsonSerializer.Serialize<Forecast>(forecast);
            Console.WriteLine(forecastJson);
            Forecast? forecastObj = JsonSerializer.Deserialize<Forecast>(forecastJson);
            Console.WriteLine(forecastObj);
        }
    }
}

// Produces output like the following example:
//
//{ "Date":"2020-10-21T15:26:10.5044594-07:00","TemperatureC":40,"Summary":"Hot!"}
//Forecast { Date = 10 / 21 / 2020 3:26:10 PM, TemperatureC = 40, Summary = Hot! }

É possível aplicar qualquer um dos atributos aos nomes de propriedade, usando o destino property: no atributo. Para obter mais informações sobre registros posicionais, consulte o artigo sobre registros na referência de linguagem C#.

Membros e acessadores de propriedade não públicos

No entanto, você pode habilitar o uso de um acessador de propriedade não público usando o atributo [JsonInclude], conforme mostrado no seguinte exemplo:

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

namespace NonPublicAccessors
{
    public class Forecast
    {
        public DateTime Date { get; init; }

        [JsonInclude]
        public int TemperatureC { get; private set; }

        [JsonInclude]
        public string? Summary { private get; set; }
    };

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            string json = """
                {
                    "Date":"2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00",
                    "TemperatureC":40,
                    "Summary":"Hot"
                }
                """;
            Console.WriteLine($"Input JSON: {json}");

            Forecast forecastDeserialized = JsonSerializer.Deserialize<Forecast>(json)!;
            Console.WriteLine($"Date: {forecastDeserialized.Date}");
            Console.WriteLine($"TemperatureC: {forecastDeserialized.TemperatureC}");

            json = JsonSerializer.Serialize<Forecast>(forecastDeserialized);
            Console.WriteLine($"Output JSON: {json}");
        }
    }
}

// Produces output like the following example:
//
//Input JSON: { "Date":"2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00","TemperatureC":40,"Summary":"Hot"}
//Date: 10 / 23 / 2020 9:51:03 AM
//TemperatureC: 40
//Output JSON: { "Date":"2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00","TemperatureC":40,"Summary":"Hot"}

Imports System.Text.Json
Imports System.Text.Json.Serialization

Namespace NonPublicAccessors

    Public Class Forecast
        Public Property [Date] As Date

        Private _temperatureC As Integer

        <JsonInclude>
        Public Property TemperatureC As Integer
            Get
                Return _temperatureC
            End Get
            Private Set(Value As Integer)
                _temperatureC = Value
            End Set
        End Property

        Private _summary As String

        <JsonInclude>
        Public Property Summary As String
            Private Get
                Return _summary
            End Get
            Set(Value As String)
                _summary = Value
            End Set
        End Property

    End Class

    Public NotInheritable Class Program

        Public Shared Sub Main()
            Dim json As String = "{""Date"":""2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00"",""TemperatureC"":40,""Summary"":""Hot""}"
            Console.WriteLine($"Input JSON: {json}")

            Dim forecastDeserialized As Forecast = JsonSerializer.Deserialize(Of Forecast)(json)
            Console.WriteLine($"Date: {forecastDeserialized.[Date]}")
            Console.WriteLine($"TemperatureC: {forecastDeserialized.TemperatureC}")

            json = JsonSerializer.Serialize(forecastDeserialized)
            Console.WriteLine($"Output JSON: {json}")
        End Sub

    End Class

End Namespace

' Produces output like the following example:
'
'Input JSON: { "Date":"2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00","TemperatureC":40,"Summary":"Hot"}
'Date: 10 / 23 / 2020 9:51:03 AM
'TemperatureC: 40
'Output JSON: { "Date":"2020-10-23T09:51:03.8702889-07:00","TemperatureC":40,"Summary":"Hot"}

Ao incluir uma propriedade com um setter privado, você ainda pode desserializar essa propriedade.

No .NET 8 e versões posteriores, você também pode usar o atributo [JsonInclude] para optar por membros não públicos no contrato de serialização para um determinado tipo.

Observação

No modo de geração de origem, você não pode serializar membros private ou usar acessadores private anotando-os com o atributo [JsonInclude]. E você só poderá serializar membros internal ou usar acessadores internal se eles estiverem no mesmo assembly que o JsonSerializerContext gerado.

Propriedades somente leitura

No .NET 8 e versões posteriores, as propriedades somente leitura ou aquelas que não têm nenhum setter, privadas ou públicas, também podem ser desserializadas. Embora você não possa alterar a instância que a propriedade faz referência, se o tipo da propriedade for mutável, você poderá modificá-la. Por exemplo, você pode adicionar um elemento a uma lista. Para desserializar uma propriedade somente leitura, você precisa definir seu comportamento de tratamento de criação de objeto para preencher em vez de substituir. Por exemplo, você pode anotar a propriedade com o atributo JsonObjectCreationHandlingAttribute.

class A
{
    [JsonObjectCreationHandling(JsonObjectCreationHandling.Populate)]
    public List<int> Numbers1 { get; } = new List<int>() { 1, 2, 3 };
}

Para obter mais informações, consulte Popular propriedades inicializadas.

Confira também

Visão geral de System.Text.Json
Como serializar e desserializar JSON

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