Тверской государственный технический университет
Кафедра ЭВМ
Программирование на языке C# в среде Microsoft Visual Studio.
Сериализация.
Методические указания к лабораторным работам
по курсу "Объектно-ориентированное программирование"
Лабораторная работа № 4
Тверь 2012
Цель лабораторной работы заключается в изучении основных принципов сохранения состояния объектов путем их сериализации и приобретении практических навыков по их реализации и применению при разработке программных приложений в интегрированной среде Visual Studio.
Основными задачами, решаемыми в процессе выполнения лабораторной работы, являются:
Изучение особенностей основных принципов и механизмов, используемых для сериализации и десериализации программных объектов.
Изучение особенностей сохранения и восстановления состояния программных объектов различной сложности путем их сериализации и десериализации.
Методическое указание обсуждено на заседании кафедры ЭВМ (протокол №___от 2002_ года) и рекомендовано к печати.
Составитель: Веселов А.А.
Содержание
|
|
|
|
|
Стр. |
1 |
|
|
|
Теоретическая часть. |
3 |
|
1.1 |
|
|
Сериализация |
3 |
|
1.2 |
|
|
Десериализация |
4 |
|
1.3 |
|
|
Сериализация коллекций объектов |
5 |
|
|
1.3.1 |
|
Описание объекта |
5 |
|
|
1.3.2 |
|
Роль объектных графов |
8 |
|
|
1.3.3 |
|
Настройка объектов для сериализации |
9 |
|
|
1.3.4 |
|
Главная форма приложения |
9 |
|
|
1.3.5 |
|
Настройка фильтра диалогового окна для открытия файлов |
|
2 |
Указания к выполнению лабораторной работы |
|
|||
|
2.1 |
Задание на лабораторную работу |
|
||
|
2.2 |
Содержание отчета по лабораторной работе |
|
||
|
Литература |
|
|||
1. Теоретическая часть.
1.1. Сериализация.
Под сериализацией понимают процесс сохранения состояния объекта в дисковом файле, памяти или в каком-либо другом месте. В процессе сериализации все данные экземпляра сохраняются на некотором носителе, а в процессе десериализации объект снова наполняется таким образом, что его становится невозможно отличить от первоначального экземпляра.
Сохранив состояние объекта
Все, кто был вынужден постоянно думать о том, каким образом сохранить или читать данные некоего экземпляра, поймут, от какого объема вводимой информации может избавить этот атрибут. Предположим, что у вас имеется некоторый объект, который необходимо сохранить в файле и который описывается следующим образом:
public class Person
{
public Person() {}
public int Age;
public int WeightPound;
}
В С# есть возможность сериализовать члены данного экземпляра без написания какого-либо кода. Все, что вас требуется,— это включить в класс атрибут [Serializable], а все остальное сделает за вас система выполнения программ .NET.
Когда в названную систему поступает запрос на сериализацию какого-нибудь объекта, то она проверяет, реализован ли в классе данного объекта интерфейс ISerializable, И если нет, то имеется ли в этом классе атрибут Serializable.
Если в классе обнаруживается атрибут Serializable, то .NET использует отражение для того, чтобы получить все данные конкретного экземпляра — независимо от того, описаны ли они как общие, защищенные или частные, и сохранить их как представление этого объекта. Десериализация представляет собой процесс, обратный описанному, — данные считываются с носителя информации и присваиваются переменным экземплярам данного класса.
Ниже приводится пример класса, помеченного атрибутом Serializable:
[Serializable]
public class Person
{
public Person() {}
public int Age;
public int WeightInPound;
}
Для того, чтобы сохранить экземпляр класса Person, используется объект Formatter, который преобразовывает данные, хранящиеся в классе, в последовательность байтов. Система поставляется с двумя типами таких объектов, используемых по умолчании: BinaryFormatter и SoapFormatter. Программа, приведенная ниже, демонстрирует, каким образом можно использовать BinaryFormatter для сохранения объекта класса Person.
public static void Serialize()
{
// Создание объекта класса Person
Person me = Person();
// Ввод данных, подлежащих серализации
me.Age = 24;
me.WeightPound = 200;
// Использование BinaryFormatter для записи этого объекта в поток
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
// Создание на диске файла, предназначенного для хранения данного объекта
FileStream s = File.Open("me.dat", FileMode.Create, FileEccess.Write);
// Сериализация объекта
bf.Serialize(s, me);
// Закрытие потока
s.Close();
}
В этой программе вначале создается объект класса Person и задаются значения переменным Age и WeightPound, характеризующим его конкретное состояние.
После этого создается экземпляр класса BinaryFormatter. Этот класс предназначен для сериализации и десериализации объектов или даже целой совокупности связанных объектов (объектный граф) в потоке в бинарном формате. Но, прежде чем сохранить непосредственно данные, необходимо создать поток. В данном примере поток является экземпляром класса FileStream, который создает новый файл и открывает его для чтения.
Теперь есть все необходимое для сериализации. Для этого у объекта форматера типа BinaryFormatter вызывается метод Serialize(s, me). Этому методу передаются два аргумента: поток, в котором будет происходить сохранение, и объект, который необходимо сохранить в данном потоке. Для простых объектов этого вполне достаточно, а дальше объект сериализации (форматер) сделает все необходимое по сохранению значений всей совокупности переменных у объекта типа Person в указанный поток в бинарном формате. Когда сохранение будет закончено, то поток закрывается. Таким образом, четыре строчки программного кода позволили сохранить состояния объекта. Причем три из них относились к инициализации потока и форматировщика и закрытию потока.
В некоторых случаях может потребоваться указать одно или несколько полей, не подлежащих сериализации. Этого можно добиться следующим образом:
[Serializable]
public class Person
{
public Person() {}
public int Age;
[NonSerialized]
public int WeightInPound;
}
В процессе сериализации такого класса будет сохраняться только член класса Age, а член WeightInPound сохраняться не будет и, следовательно, не будет извлекаться при лесериализации.