源码发布
搞了一个下午,终于搞定了这个号称中国的github...以后源码直接在这里发布了(github实在用不来,英文实在太烂了)
https://code.csdn.net/jy02305022/blqw-json
相关回顾
废话
自从上次发表了Json序列化的方案之后，已经整整一个月了。
原本是想序列化写完马上开始写反序列化的，但是来看了大家的回复之后得到了很多启示，所以这一个月直接在做优化的工作（当然还有带BB）。
我发现博客园真是个好地方，以前在QQ空间，点点，微博发表技术文章的时候根本没有人回复，了不起有几个转载的。。。
在这里大家一起参与讨论，才能获得更多的启示和发现，才能更好的提高自己！
blqw.Json方案整体结构
├─JsonBuilder //用于将C#转换为Json字符串
├─QuickJsonBuilder //快速的将任意C#对象转换为Json字符串，继承自JsonBuilder
├─UnsafeStringWriter //程序集可用，未公开对象．以非安全方式访问指针操作字符串直接写入内存,以提高字符串拼接效率
├─JsonParser //用于将Json字符串转换为C#对象
└─UnsafeJsonReader //程序集可用，未公开对象．以非安全方式访问指针遍历内存中的字符串,以提高访问效率
ps:1,2,3是序列化用的,4,5是反序列化用的,项目还引用了Literacy用于IL方式反射访问对象属性
反序列化设计
反序列化相关的类只有2个UnsafeJsonReader，JsonParser 。一个用于读字符串，一个用于生成对象
UnsafeJsonReader 负责从Json字符串中读取指定的内容，读出的内容只能是最基本的String，Number，DateTime，true，false等
JsonParser 负责解析具体对象，并命令UnsafeJsonReader读取需要的内容，如果有必要，得到对象后进行一次转换然后赋值给对象
ps:JsonParser目前不支持转为DataSet或DataTable,因为把我觉得没什么必要,即使转了转过来都是String的也没什么用是吧
- 图例
- 示例代码
//json:{"Name":"blqw","Age":27}
class User
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
}
User ToUser(string json)
{
UnsafeJsonReader reader = new UnsafeJsonReader(json); //构造UnsafeJsonReader,这里只是例子而已,真是情况不是这样的
if (reader.SkipChar('{') == false) //跳过 左花括号 ,此操作忽略所有空格
{ //如果跳过空格后第一个字符不是{,返回false,如果是返回true,且跳过{
ThrowMissingCharException('{'); //返回false 则抛出异常 "缺少{符号"
}
User user = new User();
while (true)
{
var pn = reader.ReadString(); //读取一个String ,String第一次字符必须是 双引号 或 单引号,否则会抛出异常
if (reader.SkipChar(':') == false) //跳过 冒号
{
ThrowMissingCharException(':'); //失败抛出异常
}
if (pn == "Name") //判断读出的String是Name还是Age 这只是个例子.....
{
user.Name = reader.ReadString();//如果是Name 继续出一个String,作为名称
}
else if (pn == "Age")
{
var num = reader.ReadConsts(); //如果是Age,则读出一个常量,可能是true,false,number,null,-Infinity,Infinity
//读取失败抛出异常
user.Age = (int)Convert.ChangeType(num, typeof(int));//转为int
}if (reader.SkipChar(',')) //跳过一个 逗号 {
continue; //成功说明还有下一个属性
}
else if (reader.Current == '}') //如果失败,直接判断当前字符,如果是 右花括号,说明已经结束了
{
break;
}
else //既不是 逗号 也不是 右花括号 ,那就是作死的节奏了....
{
ThrowException("错误的结束符号:" + reader.Current);
}
}
reader.MoveNext(); //能到这里说明遇到右花括号了,跳过这个字符
if (reader.IsEnd()) //判断字符串是否已经结尾了,这个操作依然会跳过空白和回车字符
{
return user;
}
else //如果他还没有结束,我只能遗憾的说,你赢了!
{
ThrowException();
}
}
整体的流程大致就是这么一个情况,当然上面那个是精简的不能再精简的例子,真实情况要复杂很多,不过只要知道思路了对于我们程序猿来说,不是都差不多嘛
异常设计
- 如果User.Age是int类型的,但是Json字符串是这样的{age:"aa"}
这点我参考了大多数人的做法，直接抛出。第一这样做对于性能的影响最小，第二这样做对于调用者来说最直观
我之前的做法是忽略这个属性,后来发现这样做虽然程序没有异常了,但往往错误的时候也不知道,很多值都被直接以默认值的形式插入到数据库去了
- 如果是Json属性不存在对象中 json:{"Name":"blqw", "Address":"gz"},Address不是类User的属性
我使用一个叫SkipValue的方法,在字符串中立即跳过这个属性对应的值部分的字符串
- 如果对象中的属性不在Json字符串中,就不管了,也不会有异常抛出
性能设计
这里是比较重点要说明的，因为这部分是花时间最多的部分。
怎么才能设计出高效的反序列化方法？
- 1.字符串尽量只遍历一次(UnsafeJsonReader就是用来干这个的)，重复遍历毫无意义。当然有的时候为了保持程序的可读性不能不这样或者那样设计。这个时候就需要权衡可读性和性能的取舍了。
例如:{"number":"123.165aafdsafdsafdsafds"},有些人会这样处理,先取出123.165aafdsafdsafdsafds,然后再判断是否是数字,这就是多此一举了,在遍历到第一个a的时候到直接就可以给出不是数字的结论了,为什么还要继续? - 2.所有对象只解析一次，在fastJson中，他将所有的字符串先解析成为一个List或者一个Dictionary，然后再吧Dictionary或者List解析成别的对象，这样做虽然可以使得程序可读性更好，便于维护。但是性能上的浪费是显而易见的。
- 3.在字符串转换较慢的类型上重新实现转换方法，比如DateTime，Number（所有数字类型）---这里比较看个人水品了
- 4.了解不同类型在性能上的细微差别,特别是可空值类型,我觉得他就是性能杀手(参考:学习笔记1,学习笔记2)
- 5.使用最适合的方法处理，比如ReadString这个方法会从Json字符串当前位置读取一个String并返回，有的时候我只想跳过，不想返回，当然使用ReadString也是可以达到呀求的，只要不处理返回值就行了。但是这在性能上就有所浪费了，既然不用，那就不要返回，重新实现一个SkipString会比较合适
/// <summary> 读取字符串
/// </summary>
public string ReadString()
{
if (IsEnd())//已到结尾
{
ThrowException();
}
Char quot = _Current;
if (quot != '"' && quot != '\'')
{
ThrowException();
}
MoveNext();
if (_Current == quot)
{
MoveNext();
return "";
}
var index = _Position;
MiniBuffer buff = null;
do
{
if (_Current == '\\')//是否是转义符
{
if ((WordChars[_Current] & 16) == 0)
{
ThrowException();
}
if (buff == null)
{
//锁定指针
char* p = stackalloc char[255];
buff = new MiniBuffer(p);
}
buff.AddString(_P, index, _Position - index);
MoveNext();
}
MoveNext();
} while (_Current != quot);//是否是结束字符
string str;
if (buff == null)
{
str = new string(_P, index, _Position - index);
}
else
{
buff.AddString(_P, index, _Position - index);
str = buff.ToString();
}
MoveNext();
return str;
}
/// <summary> 跳过一个字符串
/// </summary>
public void SkipString()
{
if (IsEnd())//已到结尾
{
ThrowException();
}
Char quot = _Current;
if (quot != '"' && quot != '\'')
{
ThrowException();
}
MoveNext();
while (_Current != quot)//是否是结束字符
{
MoveNext();
if (_Current == '\\')//是否是转义符
{
if ((WordChars[_Current] & 16) == 0)
{
ThrowException();
}
MoveNext();
}
}
MoveNext();
}
可以看到这2个方法的代码量都不是一个级别的，性能自然不用说
- 6.使用指针.在类中使用指针一定要注意锁定指针，不然很容易读取到错误的内存块
- 7.善于使用性能分析工具帮助你找出你程序中占用时间长的函数,并合理的修改他
- 8.防止过度设计!(这点我感觉非常重要,最早版本的反序列化一共设计了4个类,就属于过度设计了,不仅增加了代码的复杂度而且降低了性能,都后都精简了)
- 9.合理利用一些小技巧
比如,如何判断一个char是数字还是字母?
常规的方法是
char c = '\0';
if (c >= '0' && c <= '9')
{
// c是数字
}
else if ((c >= 'a' && c <= 'z') || c >= 'A' && c <= 'Z')
{
//c是字母
}
else if (c == '\'' && c == '"')
{
//c是单引号或双引号
}
else if (c == ':')
{
//c是冒号
}
else//if ....
{
//....
}
修改后的方法
/// <summary>
/// <para>1: 数字</para>
/// <para>2: 字母</para>
/// <para>3: 双引号或单引号</para>
/// <para>4: 冒号</para>
/// <para>...</para>
/// <para></para>
/// </summary>
readonly static byte[] Chars = new byte[char.MaxValue];
static Program()
{
for (char c = '0'; c <= '9'; c++)
{
Chars[c] = 1;
}
for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
{
Chars[c] = 2;
}
for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++)
{
Chars[c] = 2;
}
Chars['\''] = 3;
Chars['"'] = 3;
Chars[':'] = 4;
//...
}
char c = '\0';
switch (Chars[c])
{
case 1:
// c是数字
break;
case 2:
//c是字母
break;
case 3:
//c是单引号或双引号
break;
case 4:
//c是冒号
break;
default:
//...
break;
}
效果
- 序列化
- 反序列化
性能
这里提供一份几个常用Json组件的性能测试,也可以看出优化后的性能变化
- 测试对象:
源码下载
包含测试代码,这个以后就不更新了,要更新的去下面的code.csdn下载
http://files.cnblogs.com/blqw/blqw.Json.rar
源码发布
搞了一个下午,终于搞定了这个号称中国的github...以后源码直接在这里发布了(github实在用不来,英文实在太烂了)
https://code.csdn.net/jy02305022/blqw-json
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来源：https://www.cnblogs.com/blqw/p/Json.html