本文將從F#對(duì)象開(kāi)始，詳細(xì)描述F#對(duì)象序列化為XML的實(shí)現(xiàn)方法，期間還與C#進(jìn)行了對(duì)比。希望通過(guò)本文，能讓大家更好的理解F#。

#T#

這兩天在用F#寫(xiě)一小段代碼，需要把一些對(duì)象存到外部文件中去。這個(gè)功能很容易，因?yàn)?NET本身就內(nèi)置了序列化功能。方便起見(jiàn)，我打算將這個(gè)F#對(duì)象序列化成XML而不是二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。這意味著我需要使用XmlSerializer而不是BinaryFormatter。這本應(yīng)沒(méi)有問(wèn)題，但是在使用時(shí)候還是發(fā)生了一些小插曲。

定義類型

在F#中有多種定義方式。除了F#特有的Record類型外，在F#中也可以定義普通的“類”，如：

#light  
module XmlSerialization  
type Post() =  
    [<DefaultValue>]  
    val mutable Title : string 
    [<DefaultValue>]  
    val mutable Content : string 
    [<DefaultValue>] 

val mutable Tags : string array上面的代碼在XmlSerialization模塊中定義了一個(gè)Post類，其中包含三個(gè)公開(kāi)字段。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它和C#中的如下定義等價(jià)：

public class Post  
{  
    public string Title;  
    public string Content;  
    public string[] Tags;  
} 

可見(jiàn)，在定義這種簡(jiǎn)單類型時(shí)，F(xiàn)#并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)，反而需要更多的代碼。

使用XmlSerializer進(jìn)行序列化

原本我以為使用XmlSerializer來(lái)序列化一個(gè)對(duì)象非常容易，寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的（泛型）函數(shù)就可以了：

let byXmlSerializer (graph: 'a) =  
    let serializer = new XmlSerializer(typeof<'a>)  
    let writer = new StringWriter()  
    serializer.Serialize(writer, graph)  
    writer.ToString() 

使用起來(lái)更加不在話下：

let post = new XmlSerialization.Post()  
post.Title <- "Hello" 
post.Content <- "World" 
post.Tags <- [| "Hello"; "World" |]  
let xml = XmlSerialization.byXmlSerializer(post) 

但是，在運(yùn)行的時(shí)候，XmlSerializer的構(gòu)造函數(shù)卻拋出了InvalidOperationException：

XmlSerialization cannot be serialized. Static types cannot be used as parameters or return types.
這句話的提示似乎是在說(shuō)XmlSerialization是一個(gè)靜態(tài)類型——但這其實(shí)是F#的模塊啊。不過(guò)使用.NET Reflector查看編譯后的程序集便會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)Post類是這樣定義的：

public static class XmlSerialization  
{  
    public class Post { ... }  
} 

雖然.NET中也有“模塊”的概念，但是它和F#中的模塊從各方面來(lái)講幾乎沒(méi)有相同之處。F#的模塊會(huì)被編譯為靜態(tài)類，自然模塊中的方法或各種函數(shù)便成為靜態(tài)類中的內(nèi)嵌類型及方法。這本沒(méi)有問(wèn)題，從理論上來(lái)說(shuō)XmlSerializer也不該有問(wèn)題，不是嗎？

可惜XmlSerializer的確有這樣的問(wèn)題，我認(rèn)為這是個(gè)Bug——但就算這是個(gè)Bug也無(wú)法解決目前的狀況。事實(shí)上，互聯(lián)網(wǎng)上也有人提出這個(gè)問(wèn)題，可惜半年來(lái)都沒(méi)有人回應(yīng)。

手動(dòng)序列化

那么我又該怎么做呢？我想，算了，既然如此，我們進(jìn)行手動(dòng)序列化吧。反正就是簡(jiǎn)單的對(duì)象，寫(xiě)起來(lái)應(yīng)該也不麻煩。例如在C#中我們便可以：

public class Post  
{  
    ...  
    public string ToXml()  
    {  
        var xml =   
            new XElement("Post",  
                new XElement("Title", this.Title),  
                new XElement("Content", this.Content),  
                new XElement("Tags",  
                    this.Tags.Select(t => new XElement("Tag", t))));  
        return xml.ToString();  
    }  
} 

很簡(jiǎn)單，不是嗎？但是用F#寫(xiě)同樣的邏輯便有一些問(wèn)題了，最終得到的結(jié)果是：

type Post() =   
    ...  
 
    member p.ToXml() =  
        let xml = new XElement(XName.Get("Post"))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Title"), p.Title))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Content"), p.Content))  
 
        let tagElements = p.Tags |> Array.map (fun t -> new XElement(XName.Get("Tag"), t))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Tags"), tagElements))  
          
        xml.ToString() 

C#之所以可以寫(xiě)的簡(jiǎn)單，其中有諸多因素：

XElement的構(gòu)造函數(shù)***使用了params object[]，這意味著我們可以把參數(shù)“羅列”出來(lái)，而不需要顯式地構(gòu)造一個(gè)數(shù)組。

XElement的構(gòu)造函數(shù)接受的其實(shí)是XName類型參數(shù)，但字符串可以被隱式地轉(zhuǎn)化為XName類型。

XElement的構(gòu)造函數(shù)可以將IEnumerable<XElement>對(duì)象轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的元素。 但是，除了***一條外，其他兩個(gè)特性在F#里都無(wú)法享受到。因此，我們只能用命令式編程的方式編寫(xiě)此類代碼。您可以發(fā)現(xiàn)，這樣的F#代碼幾乎可以被自動(dòng)轉(zhuǎn)化為Java代碼。F#在寫(xiě)這樣的代碼時(shí)實(shí)在沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

使用DataContractSerializer

手動(dòng)進(jìn)行XML序列化雖然并不困難，但是實(shí)在麻煩。這不是一種通用的做法，我們必須為每個(gè)類型各寫(xiě)一套序列化（和反序列化）邏輯，在類型字段有所改變的時(shí)候，序列化和反序列化的邏輯還必須有所變化。就在我打算寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的，通用的XML序列化方法時(shí)，我忽然想到以前看到過(guò)的一篇文章，說(shuō)是在.NET 3.0中發(fā)布了新的類庫(kù)：DataContractSerializer。

DataContractSerializer看似和WCF有關(guān)，如DataContractAttribute，DataMemberAttribute等標(biāo)記最典型的作用也一直用在WCF里。但事實(shí)上，這些類型都是定義在System.Runtime.Serialization.dll中的，這意味著這些功能從設(shè)計(jì)之初與WCF分離開(kāi)來(lái)，可以獨(dú)立使用。那么我們不如嘗試一下吧：

let serialize (graph : 'a) =   
    let serializer = new DataContractSerializer(typeof<'a>)  
    let textWriter = new StringWriter();  
    let xmlWriter = new XmlTextWriter(textWriter);  
    serializer.WriteObject(xmlWriter, graph)  
    textWriter.ToString() 

果然好用，DataContractSerializer并沒(méi)有出現(xiàn)XmlSerializer那樣傻乎乎地錯(cuò)誤。自然，與之相對(duì)的反序列化函數(shù)也很容易寫(xiě)：

let deserialize<'a> xml =   
    let serializer = new DataContractSerializer(typeof<'a>)  
    let textReader = new StringReader(xml)  
    let xmlReader = new XmlTextReader(textReader)  
    serializer.ReadObject(xmlReader) :?> 'a 

試驗(yàn)一下，看看效果？

let post = new XmlSerialization.Post()  
post.Title <- "Hello" 
post.Content <- "World" 
post.Tags <- [| "Hello"; "World" |]  
 
let xml = XmlSerialization.serialize post  
let post' = XmlSerialization.deserialize<XmlSerialization.Post> xml 

經(jīng)過(guò)更多試驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)DataContractSerializer對(duì)于復(fù)雜類型的字段也可以正常應(yīng)對(duì)，而得到這些功能也只需要在目標(biāo)類型上標(biāo)記一個(gè)SerializableAttribute就行了，更細(xì)節(jié)的控制也可以通過(guò)DataContractAttribute等進(jìn)行控制。這樣看來(lái)，XmlSerializer似乎已經(jīng)可以退出歷史舞臺(tái)了？

原文標(biāo)題：F#中的XML序列化

鏈接： http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2010/01/03/fsharp-xml-serialization.html