.NET Core 3.0 里新的JSON API是什么

這篇文章主要介紹.NET Core 3.0 里新的JSON API是什么，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

為什么需要新的 JSON API ？

JSON.NET  大家都用過，老版本的 ASP.NET Core 也依賴于 JSON.NET 。  

然而這個依賴就會引起一些版本問題：例如 ASP .NET  Core某個版本需要使用 JSON .NET  v10 ，而另一個庫需要使用 JSON.NET  v11 ；或者 JSON .NET   出現了一個新版本，而ASP .NET Core 還不能支持這個版本，而您卻想使用該版本。  

System.Text.Json  

隨著 NET Core  3.0 的出現，出現了 System .Text.Json 命名空間和它下面一些用于處理 JSON 的類。  

特點

這個內置 JSON API 具有與生俱來的高性能、地分配的特點：  

JSON .NET  使用 .NET  里面的字符串作為基本數據類型，其實也就是 UTF16 ，而 .NET Core 中新的 JSON  API 直接使用數據原始的 UTF8 格式。  

新的 JSON API 基于 Span <byte> 這個數據類型來進行操作 JSON 數據，從而具有低分配的特點，這就可以極大的改善吞吐量和內存使用情況。  

但是新的JSON API 的特性還不那么豐富，有一些 JSON .NET 具有的特性都還不支持。  

例子  

隨便找了一個 JSON 示例文件：  

針對這個文件，需要修改一下它的屬性：

Utf8JsonReader  

先使用   Utf8JsonReader  來讀取JSON文件。  

Utf8JsonReader   并不會讀取文件或者 stream ，它會讀取Span數據類型。  

直接上代碼：

Main方法里面，我們使用 File .ReadAllBytes 從 sample .json 文件讀取數格式為 byte[] ，然后通過 AsSpan 這個擴展方法將其轉化為 Span <byte> 數據類型，然后把它傳遞到   Utf8JsonReader  的構造函數來創建一個JSON的 reader 。  

接下來使用while循環對JSON數據的每個 Token 進行讀取，每次執行 Read() 方法時， reader 就會移動到 JSON 數據里面的下一個 Token 那里。  

Token 分成幾種類型， GetToken Info 方法就是判斷一下 Token 的類型，并返回一些描述性信息，這里面應該是包含了所有的類型。這里面使用到了C#  8  的  switch  表達式。  

運行程序

結果如下：

可以看到 sample.json 文件里面的每個 Token 都被正確的顯示了。  

Json Document 類  

Json Document 是基于 Utf8JsonReader  構建的 。 JsonDocument  可分析  JSON  數據并生成只讀文檔對象模型  (DOM) ，可對模型進行查詢，以支持隨機訪問和枚舉。使用  JsonDocument  分析常規  JSON  有效負載并訪問其所有成員比使用  Json.NET  快  2-3  倍，且為合理大小（即  < 1 MB ）的數據所分配的量非常少。  

JsonDocument 可以處理 Span ，也可以處理 Stream 。  

例子：

這里我通過 File .OpenRead 把 json 文件轉化為 stream 。然后使用 Json Document.Parse 方法把 stream 解析成 JSON 文檔對象模型。  

注意，這里我使用了 C# 8 的 using var 語法，這個以后再說。  

下面我們開始從這個 JSON 文檔對象模型的根節點開始遍歷，也就是 RootElement ：  

然后通過 root 這個 JsonElement 類型的對象的 GetProperty 方法來獲得相應的屬性，而且這個方法可以連串使用：  

最后一行使用 GetString 方法來獲得該屬性的字符串值。  

然后我們可以寫一個遞歸調用的方法來遍歷整個模型的每個屬性：

這個方法接受 JsonElement 類型的對象，然后對該元素的屬性進行循環。  

如果當前屬性是另一個對象，那么就繼續遞歸調用這個方法；

否則就輸出原始的文本。

最后調用該方法：

輸出結果為：

與json文件的內容匹配。

Utf8JsonWriter 類  

下面研究一下如何寫入json文件。這里需要使用Utf 8JsonWriter 類。  

直接看代碼：

這個類需要傳遞的參數類型是 Stream 或者Buffer，也就是向 Stream 或 Buffer 里面寫入數據。  

那么就提供一個 buffer ：  

下面單獨寫一個方法，來生成json數據：

參數類型是Utf 8JsonWriter 。通過智能提示可以看到它提供了很多用于寫入不同類型數據的方法。  

寫 JSON 對象  

現在我想寫一個json對象，那么就從Write StartObject () 開始，然后以WriteEnd Object() 結束 :  

這樣的話，實際上我已經擁有了一個合法的json文檔。

寫屬性和值  

可以分開寫屬性和值：

也可以同時把屬性和值寫出來：

顯示 JSON 數據  

我先寫這些內容，然后在Main方法里面調用一下：

首先需要告訴writer把它的內容flush給buffer，使用這個buffer我們可以獲得 writer 的輸出，這樣的話就會得到一個byte數組，然后把這個 byte 數組轉化為字符串，這樣就可以在控制臺顯示它了：  

運行一下看看效果：

沒啥太大的問題，就是格式不好看。

對輸出進行格式化  

.NET Core 提供了一個 JsonWrite r Options 類，它可以對Writer進行一些設置。  

這里對輸出進行了縮進，最后把這個options傳遞給Utf 8JsonWriter 的構造函數即可。  

再次運行：

現在好看多了。

JsonSerializer  

前面幾節的內容可能稍微有點底層，我們大部分時候可能只需要對 C# 的類進行串行化或者將 JSON 數據反串行化成 C# 類，在 .NET Core  3.0 里面，我們可以使用 JsonSerializer 這個類來做這些事情。  

例子:

還是使用之前用到的 json 數據：  

然后我們需要建建立兩個類，對應這個文件：

反串行化  

可以使用Json Serializer 類的 Deserialize() 方法對 json 數據反串行化。這個方法支持三種類型的輸入參數，分別是：  

• JSON數據的字符串

• Utf 8JsonReader  

• Read OnlySpan<byte> ，它里面包含 JSON 數據  

為了簡單一點，我直接把json文件讀取成字符串，然后傳給 Deserialize 方法：  

然后我試圖打印出反串行化之后的一些屬性數據。但是這不會成功。因為JSON文件里面數據的大小寫命名規范使用的是 camel casing （簡單理解為首字母是小寫的），而默認情況下 Deserializer 會尋找 Pascal casing 這種規范（簡單理解為每個單詞的首字母都是大寫的）的屬性名。  

格式化  

為解決這個問題，就需要使用 JsonSerializerOptions 類：  

建立該類的一個實例，設置 Property NamingPolicy 為 CamelCase ，然后把這個實例傳遞給 Deserialize 方法的第二個參數。  

運行看結果 :  

這次就沒有問題了。

串行化  

Json Serializer 也支持串行化，也就是把C#數據轉化為 JSON 數據：  

這里使用了相同的 options 。  

運行結果：

如果想讓輸出結果更好看一些，可以在 JsonSerializerOptions 里面進行相應的設置：  

這次輸出結果為：

總結  

總結一下 .NET Core 3.0 新的JSON  API ：  

• Utf 8JsonReader -  讀操作，快速，低級  

• Utf 8JsonWriter -  寫操作，快速，低級  

• JsonDocument -  基于DOM，快速  

• Json Seriliazer -  串行化 / 反串行化，快速  

另外 JSON .NET  仍然被支持。  

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