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接獲報案，使用Json.NET將WebService傳回物件序列化為JSON字串，過程順利，但反序列化發生錯誤：Cannot create and populate list type System.Collections.Specialized.StringDictionary. Path '', line 1, position 1.

問題物件包含StringDictionary型別，StringDictionary經JSON轉換後變成[{"Key":"…", "Value":"…"}, {"Key":"…","Value":"…"}…]，以JavaScript角度相當於一堆具有Key及Value屬性物件所組成的陣列，故Json.NET解析時解析視為陣列，無法轉型為單一StringDictionary物件。

想起以前學過自訂Json.NET轉換邏輯，再次派上用場。我寫了一個StringDictionaryConverter搭配JsonConvet.DeserializeObject使用，就能成功將[{"Key":"…", "Value":"…"}, {"Key":"…","Value":"…"}…]轉為StringDictionary。

另外，順手測了BinaryFormatter（二進位序列化），發現「二進位序列化不一定比JSON序列化省空間」！

程式範例如下：

using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Converters;
using Newtonsoft.Json.Linq;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Collections.Specialized;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
 
namespace ConsoleApplication3
{
    class Program
    {
        class StringDictionaryConverter : CustomCreationConverter<StringDictionary> {
 
            public override StringDictionary Create(Type objectType)
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
 
            public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, 
                object existingValue, JsonSerializer serializer)
            {
                JArray array = JArray.Load(reader);
                StringDictionary dict = new StringDictionary();
                foreach (var element in array)
                {
                    dict.Add(element.Value<string>("Key"),
                        element.Value<string>("Value"));
                }
                return dict;
            }
        }
 
 
 
        static void Main(string[] args)
        {
            StringDictionary sd = new StringDictionary();
            sd.Add("Jeffrey", "32767");
            sd.Add("Darkthread", "65535");
 
            //印出StringDicionary內容
            Func<StringDictionary, string> dumpStringDictionary = (d) =>
            {
                List<string> list = new List<string>();
                foreach (string k in d.Keys)
                    list.Add(string.Format("{0}:\"{1}\"", k, d[k]));
                return "{" + string.Join(",", list.ToArray()) + "}";
            };
 
            //JSON序列化沒問題
            var json = JsonConvert.SerializeObject(sd);
            Console.WriteLine("JSON({1}bytes)={0}", json, json.Length);
            //反序列化會出現錯誤
            try
            {
                var test = JsonConvert.DeserializeObject<StringDictionary>(json);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("Error: {0}", ex.Message);
            }
            //加上自訂StringDictionary轉換器後可成功反序列化
            var restored = JsonConvert.DeserializeObject<StringDictionary>(json, 
                new StringDictionaryConverter());
 
            Console.WriteLine("Restored={0}", dumpStringDictionary(restored));
            
            //測試二進位序列化
            BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
            byte[] data;
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
            {
                bf.Serialize(ms, sd);
                data = ms.ToArray();
                Console.WriteLine("Binary({1}bytes)={0}",
                    Encoding.UTF8.GetString(data), data.Length);
            }
            using (MemoryStream msRestore = new MemoryStream(data))
            {
                restored = bf.Deserialize(msRestore) as StringDictionary;
                Console.WriteLine("Restored={0}", dumpStringDictionary(restored));
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

測試結果：

在這個案例中，二進位序列化由於包含了物件型別宣告資訊（上圖看到的那堆"System, Version=4.0.0.0…"、"System.Collections.Specialized.StringDictionary…"），其資料量（475bytes)反而是JSON（72bytes)的六倍有餘。但型別資訊屬固定Overhead，二進位序列化時資料部分不像JSON必須逐筆標示屬性名稱"Key"、"Value"，才開始展現節省效果。由此推估，當資料筆數多到一定數量，省略屬性名稱的優勢將會超過標頭區的額外耗損，才會比JSON更省空間。

例如：我們將資料筆數提高到100筆。

            StringDictionary sd = new StringDictionary();
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                sd.Add("K" + i, "V" + i);
            }

此時JSON字串長度為2,781bytes，而二進位序列化資料只有2,204bytes，情勢逆轉。

順便記錄此一特性提供參考。


Comments

# by Billy

StringDictionary 算是史前的.net 1.1 物件了，現在幾乎看不見它的身影，我一般只用Dictionary<string, string> generic class。 http://stackoverflow.com/questions/627716/stringdictionary-vs-dictionarystring-string

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