Как записать объекты .NET в формате JSON (сериализация)

Статья
12/21/2024

В этой статье показано, как использовать System.Text.Json пространство имен для сериализации в нотации объектов JavaScript (JSON). Если вы переносите существующий код из Newtonsoft.Json, ознакомьтесь со статьей Переход с Newtonsoft.Json на System.Text.JsonSystem.Text.Json.

Совет

Вы можете использовать помощь ИИ для сериализации в JSON с помощью GitHub Copilot.

Чтобы записать JSON в строку или в файл, вызовите метод JsonSerializer.Serialize.

Примеры сериализации

В следующем примере показано создание JSON в виде строки:

using System.Text.Json;

namespace SerializeBasic
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot"
            };

            string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast);

            Console.WriteLine(jsonString);
        }
    }
}
// output:
//{"Date":"2019-08-01T00:00:00-07:00","TemperatureCelsius":25,"Summary":"Hot"}

Dim jsonString As String

Выходные данные JSON минифицируются (пробелы, отступы и новые символы строки удаляются) по умолчанию.

В примере ниже для создания JSON-файла используется синхронный код:

using System.Text.Json;

namespace SerializeToFile
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot"
            };

            string fileName = "WeatherForecast.json"; 
            string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast);
            File.WriteAllText(fileName, jsonString);

            Console.WriteLine(File.ReadAllText(fileName));
        }
    }
}
// output:
//{"Date":"2019-08-01T00:00:00-07:00","TemperatureCelsius":25,"Summary":"Hot"}

jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast1)
File.WriteAllText(fileName, jsonString)

В следующем примере для создания JSON-файла используется асинхронный код:

using System.Text.Json;

namespace SerializeToFileAsync
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static async Task Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot"
            };

            string fileName = "WeatherForecast.json";
            await using FileStream createStream = File.Create(fileName);
            await JsonSerializer.SerializeAsync(createStream, weatherForecast);

            Console.WriteLine(File.ReadAllText(fileName));
        }
    }
}
// output:
//{"Date":"2019-08-01T00:00:00-07:00","TemperatureCelsius":25,"Summary":"Hot"}

Dim createStream As FileStream = File.Create(fileName)
Await JsonSerializer.SerializeAsync(createStream, weatherForecast1)

В предыдущих примерах для сериализуемого типа используется определение типа. Перегрузка Serialize() принимает параметр универсального типа:

using System.Text.Json;

namespace SerializeWithGenericParameter
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot"
            };

            string jsonString = JsonSerializer.Serialize<WeatherForecast>(weatherForecast);

            Console.WriteLine(jsonString);
        }
    }
}
// output:
//{"Date":"2019-08-01T00:00:00-07:00","TemperatureCelsius":25,"Summary":"Hot"}

jsonString = JsonSerializer.Serialize(Of WeatherForecastWithPOCOs)(weatherForecast)

Вы также можете использовать GitHub Copilot для создания кода сериализации. Инструкции см. в разделе Use GitHub Copilot в этой статье.

Поведение сериализации

По умолчанию все открытые свойства сериализуются. Вы можете указать свойства, которые нужно игнорировать. Вы также можете включить частные члены.
Кодировщик по умолчанию экранирует символы, не относящиеся к ASCII, символы, учитывающие HTML, в пределах диапазона ASCII и символы, которые должны быть экранированы в соответствии со спецификацией JSON RFC 8259.
По умолчанию JSON сокращается. Вы можете структурировать JSON.
По умолчанию регистр имен JSON соответствует именам в .NET. Вы можете настроить регистр имен JSON.
По умолчанию обнаруживаются циклические ссылки и создаются исключения. Вы можете сохранять ссылки и обрабатывать циклические ссылки.
По умолчанию поля игнорируются. Вы можете включить поля.

При косвенном использовании System.Text.Json в приложении ASP.NET Core некоторые поведения по умолчанию отличаются. Дополнительные сведения см. в разделе Стандартные параметры веб-приложений для JsonSerializerOptions.

К поддерживаемым типам относятся:

Примитивы .NET, которые сопоставляются с примитивами JavaScript, например числовыми типами, строками и логическими значениями.
Определяемые пользователем объекты POCO (традиционные объекты среды CLR).
Одномерные массивы и массивы массивов (T[][]).
Коллекции и словари из следующих пространств имен:
Дополнительные сведения см. в разделе Поддерживаемые типы в System.Text.Json.

Для обработки дополнительных типов или для обеспечения функциональности, которая не поддерживается встроенными преобразователями, можно реализовать пользовательские преобразователи.

Ниже приведен пример, показывающий, как класс, содержащий свойства коллекции, и определяемый пользователем тип сериализуется:

using System.Text.Json;

namespace SerializeExtra
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
        public string? SummaryField;
        public IList<DateTimeOffset>? DatesAvailable { get; set; }
        public Dictionary<string, HighLowTemps>? TemperatureRanges { get; set; }
        public string[]? SummaryWords { get; set; }
    }

    public class HighLowTemps
    {
        public int High { get; set; }
        public int Low { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot",
                SummaryField = "Hot",
                DatesAvailable = new List<DateTimeOffset>() 
                    { DateTime.Parse("2019-08-01"), DateTime.Parse("2019-08-02") },
                TemperatureRanges = new Dictionary<string, HighLowTemps>
                    {
                        ["Cold"] = new HighLowTemps { High = 20, Low = -10 },
                        ["Hot"] = new HighLowTemps { High = 60 , Low = 20 }
                    },
                SummaryWords = new[] { "Cool", "Windy", "Humid" }
            };

            var options = new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true };
            string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast, options);

            Console.WriteLine(jsonString);
        }
    }
}
// output:
//{
//  "Date": "2019-08-01T00:00:00-07:00",
//  "TemperatureCelsius": 25,
//  "Summary": "Hot",
//  "DatesAvailable": [
//    "2019-08-01T00:00:00-07:00",
//    "2019-08-02T00:00:00-07:00"
//  ],
//  "TemperatureRanges": {
//    "Cold": {
//      "High": 20,
//      "Low": -10
//    },
//    "Hot": {
//    "High": 60,
//      "Low": 20
//    }
//  },
//  "SummaryWords": [
//    "Cool",
//    "Windy",
//    "Humid"
//  ]
//}

Public Class WeatherForecastWithPOCOs
    Public Property [Date] As DateTimeOffset
    Public Property TemperatureCelsius As Integer
    Public Property Summary As String
    Public SummaryField As String
    Public Property DatesAvailable As IList(Of DateTimeOffset)
    Public Property TemperatureRanges As Dictionary(Of String, HighLowTemps)
    Public Property SummaryWords As String()
End Class

Public Class HighLowTemps
    Public Property High As Integer
    Public Property Low As Integer
End Class

' serialization output formatted (pretty-printed with whitespace and indentation):
' {
'   "Date": "2019-08-01T00:00:00-07:00",
'   "TemperatureCelsius": 25,
'   "Summary": "Hot",
'   "DatesAvailable": [
'     "2019-08-01T00:00:00-07:00",
'     "2019-08-02T00:00:00-07:00"
'   ],
'   "TemperatureRanges": {
'     "Cold": {
'       "High": 20,
'       "Low": -10
'     },
'     "Hot": {
'       "High": 60,
'       "Low": 20
'     }
'   },
'   "SummaryWords": [
'     "Cool",
'     "Windy",
'     "Humid"
'   ]
' }

Сериализация в UTF-8

Это 5-10 % быстрее сериализовать в массив байтов UTF-8, чем использовать строковые методы. Это связано с тем, что байты (как UTF-8) не нужно преобразовать в строки (UTF-16).

Чтобы сериализовать массив байтов UTF-8, вызовите JsonSerializer.SerializeToUtf8Bytes метод:

byte[] jsonUtf8Bytes =JsonSerializer.SerializeToUtf8Bytes(weatherForecast);

Dim jsonUtf8Bytes As Byte()
Dim options As JsonSerializerOptions = New JsonSerializerOptions With {
    .WriteIndented = True
}
jsonUtf8Bytes = JsonSerializer.SerializeToUtf8Bytes(weatherForecast1, options)

Также доступна перегрузка Serialize, которая принимает Utf8JsonWriter.

Сериализация в форматированный JSON

Чтобы структурировать выходные данные JSON, задайте для JsonSerializerOptions.WriteIndented значение true.

using System.Text.Json;

namespace SerializeWriteIndented
{
    public class WeatherForecast
    {
        public DateTimeOffset Date { get; set; }
        public int TemperatureCelsius { get; set; }
        public string? Summary { get; set; }
    }

    public class Program
    {
        public static void Main()
        {
            var weatherForecast = new WeatherForecast
            {
                Date = DateTime.Parse("2019-08-01"),
                TemperatureCelsius = 25,
                Summary = "Hot"
            };

            var options = new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true };
            string jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast, options);

            Console.WriteLine(jsonString);
        }
    }
}
// output:
//{
//  "Date": "2019-08-01T00:00:00-07:00",
//  "TemperatureCelsius": 25,
//  "Summary": "Hot"
//}

Dim options As JsonSerializerOptions = New JsonSerializerOptions With {
    .WriteIndented = True
}
jsonString = JsonSerializer.Serialize(weatherForecast, options)

Начиная с .NET 9, вы также можете настроить символ отступа и размер с помощью IndentCharacter и IndentSize.

Совет

При многократном использовании JsonSerializerOptions с одинаковыми параметрами не создавайте новый экземпляр JsonSerializerOptions при каждом использовании. Повторно используйте один и тот же экземпляр для каждого вызова. Дополнительные сведения см. в разделе Повторное использование экземпляров JsonSerializerOptions.

Использование GitHub Copilot для сериализации в JSON

Вы можете использовать GitHub Copilot в интегрированной среде разработки для создания кода, который используется System.Text.Json для сериализации в JSON. Вы можете настроить запрос на использование полей объектов, которые соответствуют вашим требованиям.

В следующем тексте показан пример запроса для Copilot Chat:

Generate code to use System.Text.Json to serialize an object to a JSON string.
The object contains the following fields: FirstName (string), Lastname (string), Age (int).
Provide example output.

GitHub Copilot работает СИ, поэтому возможны сюрпризы и ошибки. См. часто задаваемые вопросы о Copilotдля получения дополнительной информации.

Дополнительные сведения о GitHub Copilot в Visual Studio и GitHub Copilot в VS Code.

Поделиться через