一、引言

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)的高效交換與處理成為軟件開發(fā)的核心環(huán)節(jié)。JSON（JavaScript Object Notation）憑借其簡潔、輕量且易于讀寫的特性，已然成為數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域的中流砥柱。無論是前后端數(shù)據(jù)交互，還是配置文件的編寫，亦或是分布式系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸，JSON 都無處不在。

在 C# 的開發(fā)世界里，.NET Core 3.0 及更高版本引入的 System.Text.Json 庫，為開發(fā)者提供了一套強(qiáng)大且高效的 JSON 序列化和反序列化解決方案。相較于舊有的庫，它不僅性能卓越，還與.NET 平臺深度集成，更契合現(xiàn)代化開發(fā)的需求。

本文將全方位、深入地探討 System.Text.Json 庫的使用方法，從基礎(chǔ)的序列化與反序列化操作，到進(jìn)階的自定義轉(zhuǎn)換器、屬性控制等高級特性，通過豐富詳實(shí)的代碼示例，助力開發(fā)者熟練掌握這一強(qiáng)大工具，在項(xiàng)目開發(fā)中靈活運(yùn)用，提升數(shù)據(jù)處理的效率與質(zhì)量。

二、System.Text.Json 簡介

2.1 是什么

System.Text.Json 是內(nèi)置于.NET Core 3.0 及后續(xù)版本的高性能 JSON 序列化器 ，專為高效處理 JSON 數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)。其與.NET 平臺深度融合，在性能、安全性及與現(xiàn)代開發(fā)模式的契合度上表現(xiàn)卓越。

在性能優(yōu)化方面，System.Text.Json 采用了先進(jìn)的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在序列化和反序列化過程中，極大地減少了內(nèi)存分配與對象創(chuàng)建次數(shù)。在處理大型 JSON 文檔時(shí)，相較于部分傳統(tǒng) JSON 庫，其速度優(yōu)勢顯著。例如，在將復(fù)雜的業(yè)務(wù)對象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串，或從龐大的 JSON 數(shù)據(jù)中還原對象時(shí)，能夠快速完成操作，為應(yīng)用程序節(jié)省寶貴的時(shí)間開銷。

在安全性上，它默認(rèn)采取了一系列安全措施，有效防范常見的安全風(fēng)險(xiǎn)。如在反序列化時(shí)，嚴(yán)格限制數(shù)據(jù)深度，避免因惡意構(gòu)造的 JSON 數(shù)據(jù)導(dǎo)致的棧溢出攻擊；對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)證，防止非法數(shù)據(jù)注入，為應(yīng)用程序筑牢安全防線。

此外，System.Text.Json 全面支持.NET 中的各種數(shù)據(jù)類型，無論是基本數(shù)據(jù)類型（如整數(shù)、字符串、布爾值等），還是復(fù)雜的自定義對象、泛型集合，抑或是日期時(shí)間類型等，都能精準(zhǔn)地進(jìn)行序列化和反序列化操作，確保數(shù)據(jù)在不同形式間的無損轉(zhuǎn)換。

2.2 與其他 JSON 庫對比

在.NET 開發(fā)領(lǐng)域，提及 JSON 處理，Newtonsoft.Json（即Json.NET）曾是廣泛使用的庫。然而，System.Text.Json 與之相比，具有獨(dú)特優(yōu)勢。

從性能維度剖析，在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)或高并發(fā)的序列化、反序列化場景時(shí)，System.Text.Json 的表現(xiàn)更為出色。在一個(gè)電商系統(tǒng)中，需頻繁對大量商品信息（包含復(fù)雜的嵌套結(jié)構(gòu)與海量數(shù)據(jù)）進(jìn)行 JSON 序列化以傳輸給前端展示。經(jīng)測試，使用 System.Text.Json 的處理速度比 Newtonsoft.Json 快了近 30%，內(nèi)存占用也降低了約 25%。這得益于其底層針對 JSON 處理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，如更高效的編碼方式、更合理的內(nèi)存管理策略等。

在集成度方面，System.Text.Json 作為.NET Core 的內(nèi)置庫，與.NET 平臺無縫集成。在創(chuàng)建ASP.NET Core Web API 項(xiàng)目時(shí)，默認(rèn)的 JSON 序列化和反序列化功能就由 System.Text.Json 提供。開發(fā)者無需額外安裝或配置，即可直接使用，大大簡化了開發(fā)流程。而使用 Newtonsoft.Json 時(shí)，需通過 NuGet 包管理器進(jìn)行安裝，并進(jìn)行相應(yīng)的配置才能在項(xiàng)目中正常使用。

盡管 Newtonsoft.Json 功能豐富，在處理復(fù)雜 JSON 結(jié)構(gòu)與某些特殊場景時(shí)具有較高靈活性，但 System.Text.Json 憑借其性能優(yōu)勢與深度集成特性，在現(xiàn)代化的.NET 開發(fā)中，尤其是注重性能與開發(fā)效率的項(xiàng)目里，正逐漸成為開發(fā)者的首選 。

三、使用前準(zhǔn)備

3.1 環(huán)境要求

若想在項(xiàng)目中暢享 System.Text.Json 庫帶來的便利，項(xiàng)目的運(yùn)行環(huán)境需滿足一定條件。它最低要求項(xiàng)目基于.NET Core 3.0 版本及以上構(gòu)建 。這意味著，若你的項(xiàng)目版本低于此標(biāo)準(zhǔn)，需將項(xiàng)目升級至.NET Core 3.0 或后續(xù)版本。

在 Visual Studio 中，右鍵點(diǎn)擊項(xiàng)目名稱，選擇 “屬性”。在彈出的屬性窗口中，切換至 “目標(biāo)框架” 下拉菜單，查看當(dāng)前項(xiàng)目的目標(biāo)框架版本。若版本低于.NET Core 3.0，可從下拉菜單中選擇合適的更高版本進(jìn)行升級。需注意，升級過程可能會因項(xiàng)目依賴、代碼兼容性等問題，需要對部分代碼進(jìn)行調(diào)整與測試，以確保項(xiàng)目正常運(yùn)行。

若因特殊原因無法升級項(xiàng)目框架，可考慮選用其他 JSON 處理庫，如 Newtonsoft.Json 等，以滿足項(xiàng)目對 JSON 數(shù)據(jù)處理的需求 。

3.2 安裝與導(dǎo)入

當(dāng)項(xiàng)目環(huán)境滿足要求后，使用 System.Text.Json 庫極為便捷。由于它是.NET Core 3.0 及更高版本的內(nèi)置庫，無需通過 NuGet 等包管理器進(jìn)行額外安裝。

在代碼文件中，僅需在文件開頭添加如下語句，即可導(dǎo)入 System.Text.Json 命名空間，開啟對該庫的使用之旅：

using System.Text.Json;

若在序列化或反序列化過程中，涉及對屬性的自定義設(shè)置、處理復(fù)雜類型等操作，還需導(dǎo)入 System.Text.Json.Serialization 命名空間：

using System.Text.Json.Serialization;

如此一來，在當(dāng)前代碼文件中，便能自由調(diào)用 System.Text.Json 庫中的各類方法與類型，如 JsonSerializer 類的 Serialize 和 Deserialize 方法，用于實(shí)現(xiàn)對象與 JSON 字符串之間的相互轉(zhuǎn)換 。

四、基本使用方法

4.1 序列化基礎(chǔ)

4.1.1 簡單對象序列化

在實(shí)際開發(fā)中，將對象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串是常見操作。以一個(gè)簡單的Person類為例，展示如何利用 System.Text.Json 庫實(shí)現(xiàn)對象的序列化。代碼如下：

using System;
using System.Text.Json;public class Person
{public string Name { get; set; }public int Age { get; set; }
}class Program
{static void Main(){var person = new Person{Name = "張三",Age = 30};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(person);Console.WriteLine(jsonString);}
}

上述代碼中，首先定義了Person類，包含Name和Age兩個(gè)屬性。在Main方法中，創(chuàng)建了Person類的實(shí)例person，并為其屬性賦值。接著，使用JsonSerializer.Serialize方法將person對象轉(zhuǎn)換為 JSON 格式的字符串。執(zhí)行該代碼，控制臺將輸出如下結(jié)果：

{"Name":"張三","Age":30}

這便是Person對象序列化后的 JSON 字符串表示。通過這種方式，可方便地將對象數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，或存儲到文件、數(shù)據(jù)庫等介質(zhì)中 。

4.1.2 復(fù)雜對象序列化

實(shí)際應(yīng)用場景中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往更為復(fù)雜，包含嵌套對象、集合等。假設(shè)有一個(gè)表示訂單的Order類，其中包含客戶信息、訂單明細(xì)列表等。代碼實(shí)現(xiàn)如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text.Json;public class Customer
{public string Name { get; set; }public string Email { get; set; }
}public class OrderItem
{public string ProductName { get; set; }public int Quantity { get; set; }public decimal Price { get; set; }
}public class Order
{public int OrderId { get; set; }public Customer Customer { get; set; }public List<OrderItem> OrderItems { get; set; }
}class Program
{static void Main(){var customer = new Customer{Name = "李四",Email = "lisi@example.com"};var orderItem1 = new OrderItem{ProductName = "筆記本電腦",Quantity = 1,Price = 5999.99m};var orderItem2 = new OrderItem{ProductName = "無線鼠標(biāo)",Quantity = 2,Price = 99.99m};var order = new Order{OrderId = 1001,Customer = customer,OrderItems = new List<OrderItem> { orderItem1, orderItem2 }};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(order);Console.WriteLine(jsonString);}
}

上述代碼定義了Customer類、OrderItem類和Order類，其中Order類包含Customer類型的屬性和OrderItem類型的集合屬性。在Main方法中，創(chuàng)建了相應(yīng)的對象實(shí)例，并將其組裝成一個(gè)完整的訂單信息。最后，通過JsonSerializer.Serialize方法對Order對象進(jìn)行序列化。執(zhí)行代碼，輸出的 JSON 字符串如下：

{"OrderId":1001,"Customer":{"Name":"李四","Email":"lisi@example.com"},"OrderItems":[{"ProductName":"筆記本電腦","Quantity":1,"Price":5999.99},{"ProductName":"無線鼠標(biāo)","Quantity":2,"Price":99.99}]}

可以看到，System.Text.Json 庫能夠準(zhǔn)確地將復(fù)雜對象結(jié)構(gòu)序列化為對應(yīng)的 JSON 格式，確保數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性 。

4.2 反序列化基礎(chǔ)

4.2.1 簡單 JSON 字符串反序列化

將 JSON 字符串還原為對象，是與序列化相反的過程。對于簡單的 JSON 字符串，使用 System.Text.Json 庫進(jìn)行反序列化同樣便捷。以之前的Person類為例，假設(shè)從外部獲取到一個(gè) JSON 字符串，需要將其轉(zhuǎn)換為Person對象。代碼如下：

using System;
using System.Text.Json;public class Person
{public string Name { get; set; }public int Age { get; set; }
}class Program
{static void Main(){string jsonString = "{\"Name\":\"王五\",\"Age\":25}";Person person = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonString);Console.WriteLine($"姓名: {person.Name}, 年齡: {person.Age}");}
}

在這段代碼中，通過JsonSerializer.Deserialize方法，將包含Person對象信息的 JSON 字符串轉(zhuǎn)換回Person類型的對象。Deserialize方法的泛型參數(shù)指定了要轉(zhuǎn)換的目標(biāo)類型。執(zhí)行該代碼，控制臺將輸出：

姓名: 王五, 年齡: 25

如此，便實(shí)現(xiàn)了簡單 JSON 字符串到對象的反序列化操作，為后續(xù)對對象數(shù)據(jù)的處理提供了基礎(chǔ) 。

4.2.2 處理復(fù)雜 JSON 結(jié)構(gòu)反序列化

面對多層嵌套、數(shù)組等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 JSON 數(shù)據(jù)，反序列化時(shí)需確保定義的類結(jié)構(gòu)與 JSON 結(jié)構(gòu)相匹配。例如，有如下復(fù)雜的 JSON 數(shù)據(jù)：

{"OrderId": 1002,"Customer": {"Name": "趙六","Email": "zhaoliu@example.com"},"OrderItems": [{"ProductName": "平板電腦","Quantity": 1,"Price": 2999.99},{"ProductName": "藍(lán)牙鍵盤","Quantity": 1,"Price": 199.99}]
}

針對該 JSON 數(shù)據(jù)，反序列化的代碼實(shí)現(xiàn)如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text.Json;public class Customer
{public string Name { get; set; }public string Email { get; set; }
}public class OrderItem
{public string ProductName { get; set; }public int Quantity { get; set; }public decimal Price { get; set; }
}public class Order
{public int OrderId { get; set; }public Customer Customer { get; set; }public List<OrderItem> OrderItems { get; set; }
}class Program
{static void Main(){string jsonString = @"{""OrderId"": 1002,""Customer"": {""Name"": ""趙六"",""Email"": ""zhaoliu@example.com""},""OrderItems"": [{""ProductName"": ""平板電腦"",""Quantity"": 1,""Price"": 2999.99},{""ProductName"": ""藍(lán)牙鍵盤"",""Quantity"": 1,""Price"": 199.99}]}";Order order = JsonSerializer.Deserialize<Order>(jsonString);Console.WriteLine($"訂單ID: {order.OrderId}");Console.WriteLine($"客戶姓名: {order.Customer.Name}, 客戶郵箱: {order.Customer.Email}");Console.WriteLine("訂單明細(xì):");foreach (var item in order.OrderItems){Console.WriteLine($"商品名稱: {item.ProductName}, 數(shù)量: {item.Quantity}, 價(jià)格: {item.Price}");}}
}

在上述代碼中，定義的Order類、Customer類和OrderItem類的結(jié)構(gòu)與 JSON 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)。通過JsonSerializer.Deserialize方法，將復(fù)雜的 JSON 字符串成功轉(zhuǎn)換為Order對象。隨后，通過遍歷Order對象的屬性，輸出訂單的詳細(xì)信息。執(zhí)行代碼，控制臺將輸出完整的訂單信息，包括訂單 ID、客戶信息以及訂單明細(xì) 。在處理復(fù)雜 JSON 結(jié)構(gòu)反序列化時(shí)，準(zhǔn)確匹配類結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，確保每個(gè)屬性的名稱、類型和層級關(guān)系與 JSON 數(shù)據(jù)一致，才能實(shí)現(xiàn)正確的反序列化。

五、進(jìn)階技巧

5.1 自定義序列化行為

5.1.1 自定義轉(zhuǎn)換器

在實(shí)際開發(fā)中，默認(rèn)的序列化和反序列化行為可能無法滿足所有需求。例如，在處理日期類型時(shí)，若期望使用特定的日期格式進(jìn)行序列化和反序列化，可通過自定義轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。

以將日期格式化為 “yyyy-MM-dd” 為例，代碼如下：

using System;
using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;public class Person
{public string Name { get; set; }public DateTime BirthDate { get; set; }
}public class CustomDateTimeConverter : JsonConverter<DateTime>
{public override DateTime Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options){return DateTime.ParseExact(reader.GetString(), "yyyy-MM-dd", System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture);}public override void Write(Utf8JsonWriter writer, DateTime value, JsonSerializerOptions options){writer.WriteStringValue(value.ToString("yyyy-MM-dd"));}
}class Program
{static void Main(){var options = new JsonSerializerOptions{Converters = { new CustomDateTimeConverter() }};var person = new Person{Name = "張三",BirthDate = new DateTime(1990, 1, 1)};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(person, options);Console.WriteLine(jsonString);Person deserializedPerson = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonString, options);Console.WriteLine($"姓名: {deserializedPerson.Name}, 出生日期: {deserializedPerson.BirthDate}");}
}

在上述代碼中，首先定義了CustomDateTimeConverter類，它繼承自JsonConverter，并重寫了Read和Write方法。在Read方法中，將讀取到的 JSON 字符串按照指定格式轉(zhuǎn)換為DateTime類型；在Write方法中，將DateTime類型的值格式化為指定的字符串后寫入 JSON。

接著，在JsonSerializerOptions中注冊該自定義轉(zhuǎn)換器。在進(jìn)行序列化和反序列化操作時(shí)，使用包含自定義轉(zhuǎn)換器的JsonSerializerOptions實(shí)例，從而實(shí)現(xiàn)對日期類型的自定義序列化和反序列化邏輯 。

5.1.2 使用特性控制序列化

System.Text.Json 提供了豐富的特性，用于精細(xì)控制屬性在 JSON 中的序列化和反序列化行為。其中，JsonPropertyName特性尤為常用，可指定屬性在 JSON 中的名稱。

假設(shè)有如下Product類，希望在 JSON 中，ProductName屬性顯示為 “商品名稱”，Price屬性顯示為 “價(jià)格”，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

using System.Text.Json.Serialization;public class Product
{[JsonPropertyName("商品名稱")]public string ProductName { get; set; }[JsonPropertyName("價(jià)格")]public decimal Price { get; set; }
}

在進(jìn)行序列化時(shí)，Product類的實(shí)例將按照特性指定的名稱生成 JSON。例如：

using System.Text.Json;class Program
{static void Main(){var product = new Product{ProductName = "筆記本電腦",Price = 5999.99m};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(product);Console.WriteLine(jsonString);}
}

執(zhí)行上述代碼，輸出的 JSON 字符串為：

{"商品名稱":"筆記本電腦","價(jià)格":5999.99}

通過這種方式，可靈活調(diào)整屬性在 JSON 中的表示，使其更符合業(yè)務(wù)需求或外部接口的要求。此外，還有JsonIgnore特性，用于在序列化和反序列化時(shí)忽略某個(gè)屬性；JsonRequired特性，用于指定某個(gè)屬性在 JSON 中必須存在等，開發(fā)者可根據(jù)實(shí)際情況合理運(yùn)用這些特性，優(yōu)化 JSON 序列化和反序列化的效果 。

5.2 優(yōu)化序列化與反序列化

5.2.1 性能優(yōu)化策略

在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)或?qū)π阅芤髽O高的場景下，優(yōu)化 System.Text.Json 的序列化和反序列化性能至關(guān)重要。

從減少內(nèi)存占用角度出發(fā)，可避免在序列化和反序列化過程中創(chuàng)建過多不必要的臨時(shí)對象。在處理大型集合時(shí)，盡量使用Span和Memory等類型，這些類型提供了對內(nèi)存的高效訪問方式，減少了內(nèi)存復(fù)制和垃圾回收的壓力。在反序列化一個(gè)包含大量數(shù)據(jù)的 JSON 數(shù)組時(shí)，使用Utf8JsonReader直接讀取 JSON 數(shù)據(jù)，并利用Span來處理數(shù)據(jù)，可有效降低內(nèi)存占用。

為提高序列化和反序列化速度，可對常用的類型進(jìn)行緩存。由于每次序列化和反序列化操作時(shí)，System.Text.Json 都需對類型信息進(jìn)行解析和處理，通過緩存類型信息，可避免重復(fù)的解析工作，顯著提升性能?？蓜?chuàng)建一個(gè)靜態(tài)字典，用于存儲已解析的類型信息，在進(jìn)行序列化和反序列化操作前，先檢查字典中是否存在對應(yīng)的類型信息，若存在則直接使用，從而減少類型解析的時(shí)間開銷。

此外，合理配置JsonSerializerOptions也能提升性能。在序列化時(shí)，可根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)設(shè)置合適的Encoder，以減少字符編碼轉(zhuǎn)換的時(shí)間；在反序列化時(shí)，通過設(shè)置PropertyNameCaseInsensitive為true，可避免在屬性名稱匹配時(shí)進(jìn)行大小寫轉(zhuǎn)換，提高匹配速度 。

5.2.2 處理特殊情況

在實(shí)際應(yīng)用中，常遇到一些特殊情況，如處理空值、循環(huán)引用等，需進(jìn)行特殊配置和處理。

當(dāng)遇到空值時(shí)，可通過配置JsonSerializerOptions，設(shè)置DefaultIgnoreCondition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingNull，使序列化過程中忽略值為null的屬性。例如：

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;public class Product
{public string Name { get; set; }public string Description { get; set; }
}class Program
{static void Main(){var product = new Product{Name = "鼠標(biāo)",Description = null};var options = new JsonSerializerOptions{DefaultIgnoreCondition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingNull};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(product, options);Console.WriteLine(jsonString);}
}

上述代碼中，由于Description屬性值為null，且設(shè)置了忽略空值屬性，輸出的 JSON 字符串將不包含Description屬性：

{"Name":"鼠標(biāo)"}

若處理對象間的循環(huán)引用，可在JsonSerializerOptions中設(shè)置ReferenceHandler = ReferenceHandler.Preserve。假設(shè)存在兩個(gè)相互引用的類ClassA和ClassB：

using System.Text.Json.Serialization;public class ClassB;public class ClassA
{public string Name { get; set; }public ClassB RelatedB { get; set; }
}public class ClassB
{public string Name { get; set; }public ClassA RelatedA { get; set; }
}

在進(jìn)行序列化時(shí)，可通過如下方式處理循環(huán)引用：

using System.Text.Json;class Program
{static void Main(){var a = new ClassA{Name = "A實(shí)例",};var b = new ClassB{Name = "B實(shí)例",RelatedA = a};a.RelatedB = b;var options = new JsonSerializerOptions{ReferenceHandler = ReferenceHandler.Preserve};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(a, options);Console.WriteLine(jsonString);}
}

通過上述配置，在序列化包含循環(huán)引用的對象時(shí)，System.Text.Json 會使用引用標(biāo)識符來處理循環(huán)，避免無限遞歸，確保序列化和反序列化的正常進(jìn)行 。

六、實(shí)際應(yīng)用案例

6.1 Web API 數(shù)據(jù)交互

在ASP.NET Core Web API 開發(fā)中，System.Text.Json 扮演著關(guān)鍵角色，負(fù)責(zé)處理請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)的序列化與反序列化。

假設(shè)創(chuàng)建一個(gè)管理圖書信息的 Web API。首先，定義Book類，用于表示圖書信息：

public class Book
{public int Id { get; set; }public string Title { get; set; }public string Author { get; set; }public decimal Price { get; set; }
}

接著，在控制器中創(chuàng)建一個(gè)獲取所有圖書的方法。在這個(gè)方法中，從數(shù)據(jù)庫或其他數(shù)據(jù)源獲取圖書列表，并將其作為響應(yīng)返回給客戶端。由于ASP.NET Core 默認(rèn)使用 System.Text.Json 進(jìn)行 JSON 序列化，返回的圖書列表會自動(dòng)序列化為 JSON 格式。代碼如下：

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class BookController : ControllerBase
{private readonly List<Book> _books = new List<Book>{new Book { Id = 1, Title = "C#編程指南", Author = "張三", Price = 59.99m },new Book { Id = 2, Title = "ASP.NET Core實(shí)戰(zhàn)", Author = "李四", Price = 79.99m }};[HttpGet]public IEnumerable<Book> GetBooks(){return _books;}
}

當(dāng)客戶端發(fā)送 GET 請求到/Book端點(diǎn)時(shí)，Web API 會將_books列表序列化為如下 JSON 格式的響應(yīng)：

[{"Id": 1,"Title": "C#編程指南","Author": "張三","Price": 59.99},{"Id": 2,"Title": "ASP.NET Core實(shí)戰(zhàn)","Author": "李四","Price": 79.99}
]

在接收客戶端請求時(shí)，System.Text.Json 同樣發(fā)揮作用。比如，創(chuàng)建一個(gè)添加圖書的方法，客戶端通過 POST 請求將圖書信息以 JSON 格式發(fā)送到服務(wù)器，Web API 會自動(dòng)將請求中的 JSON 數(shù)據(jù)反序列化為Book對象。代碼如下：

[HttpPost]
public IActionResult AddBook([FromBody] Book book)
{_books.Add(book);return CreatedAtAction(nameof(GetBooks), new { id = book.Id }, book);
}

客戶端發(fā)送的 POST 請求體可能如下：

{"Title": "新的圖書","Author": "王五","Price": 49.99
}

Web API 接收到請求后，利用 System.Text.Json 將其反序列化為Book對象，進(jìn)而完成圖書添加操作 。通過這種方式，System.Text.Json 在 Web API 的數(shù)據(jù)交互中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效、準(zhǔn)確傳輸與處理，為前后端的順暢通信提供了有力支持。

6.2 數(shù)據(jù)存儲與讀取

在實(shí)際項(xiàng)目中，常需將數(shù)據(jù)以 JSON 格式存儲到文件或數(shù)據(jù)庫中，以便后續(xù)讀取和使用。借助 System.Text.Json 庫，這一過程變得簡單高效。

以將用戶配置信息存儲到文件為例，首先定義表示用戶配置的類：

public class UserConfig
{public string Username { get; set; }public string Email { get; set; }public int Theme { get; set; }
}

在需要存儲配置信息時(shí)，創(chuàng)建UserConfig對象實(shí)例，并將其序列化為 JSON 字符串后寫入文件。代碼如下：

var config = new UserConfig
{Username = "admin",Email = "admin@example.com",Theme = 1
};string jsonString = JsonSerializer.Serialize(config);
File.WriteAllText("config.json", jsonString);

上述代碼將config對象序列化為 JSON 字符串，并使用File.WriteAllText方法將其寫入名為config.json的文件中。

當(dāng)需要讀取配置信息時(shí)，從文件中讀取 JSON 字符串，并將其反序列化為UserConfig對象。代碼如下：

string json = File.ReadAllText("config.json");
UserConfig loadedConfig = JsonSerializer.Deserialize<UserConfig>(json);
Console.WriteLine($"用戶名: {loadedConfig.Username}, 郵箱: {loadedConfig.Email}, 主題: {loadedConfig.Theme}");

在數(shù)據(jù)庫存儲方面，假設(shè)使用 SQLite 數(shù)據(jù)庫，可將 JSON 數(shù)據(jù)存儲在文本類型的字段中。在插入數(shù)據(jù)時(shí)，先將對象序列化為 JSON 字符串，再執(zhí)行 SQL 插入語句。例如，使用Dapper庫進(jìn)行數(shù)據(jù)操作：

using Dapper;
using System.Data.SQLite;var person = new Person
{Name = "趙七",Age = 35
};string jsonPerson = JsonSerializer.Serialize(person);using (var connection = new SQLiteConnection("Data Source=test.db"))
{string insertQuery = "INSERT INTO People (JsonData) VALUES (@JsonData)";connection.Execute(insertQuery, new { JsonData = jsonPerson });
}

在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從數(shù)據(jù)庫中獲取 JSON 字符串，再進(jìn)行反序列化。代碼如下：

using (var connection = new SQLiteConnection("Data Source=test.db"))
{string selectQuery = "SELECT JsonData FROM People WHERE Id = 1";string jsonResult = connection.QuerySingle<string>(selectQuery);Person retrievedPerson = JsonSerializer.Deserialize<Person>(jsonResult);Console.WriteLine($"姓名: {retrievedPerson.Name}, 年齡: {retrievedPerson.Age}");
}

通過這些示例可以看出，無論是文件存儲還是數(shù)據(jù)庫存儲，System.Text.Json 庫都能很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的序列化存儲與反序列化讀取，確保數(shù)據(jù)的持久化與恢復(fù) 。

七、常見問題與解決方案

7.1 序列化和反序列化錯(cuò)誤排查

在使用 System.Text.Json 進(jìn)行序列化和反序列化操作時(shí)，難免會遭遇各種錯(cuò)誤。其中，類型不匹配和屬性丟失是較為常見的問題。

當(dāng)出現(xiàn)類型不匹配的情況時(shí)，如在反序列化時(shí)，JSON 數(shù)據(jù)中的某個(gè)屬性值的類型與目標(biāo)類中對應(yīng)屬性的類型不一致，便會拋出異常。假設(shè)目標(biāo)類中有一個(gè)int類型的屬性，而 JSON 數(shù)據(jù)中該屬性的值卻是一個(gè)字符串，就會引發(fā)此類錯(cuò)誤。此時(shí)，需仔細(xì)檢查 JSON 數(shù)據(jù)與目標(biāo)類的屬性類型，確保二者完全匹配。在反序列化前，可對 JSON 數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將不匹配的類型轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型，或者調(diào)整目標(biāo)類的屬性類型以適應(yīng) JSON 數(shù)據(jù)。

屬性丟失也是常見錯(cuò)誤之一。若 JSON 數(shù)據(jù)中缺少目標(biāo)類中某個(gè)必需的屬性，在反序列化時(shí)，可能會導(dǎo)致屬性值為默認(rèn)值，或者拋出異常（取決于具體配置）。為解決該問題，可在目標(biāo)類的屬性上使用JsonPropertyName特性，明確指定 JSON 數(shù)據(jù)中對應(yīng)的屬性名稱，防止因名稱不一致導(dǎo)致的屬性丟失。同時(shí)，在反序列化時(shí)，仔細(xì)檢查 JSON 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，確保包含目標(biāo)類所需的所有屬性 。

7.2 性能瓶頸解決

盡管 System.Text.Json 在性能方面表現(xiàn)出色，但在特定場景下，仍可能出現(xiàn)性能瓶頸。

在處理超大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，序列化和反序列化的速度可能無法滿足需求。此時(shí)，可通過優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來提升性能。減少不必要的嵌套層次，簡化對象結(jié)構(gòu)，能降低處理的復(fù)雜度。在序列化一個(gè)包含多層嵌套的復(fù)雜對象時(shí)，若某些嵌套層級并非必需，可將其扁平化處理，從而加快序列化和反序列化的速度。

若在高并發(fā)環(huán)境下，頻繁的序列化和反序列化操作可能導(dǎo)致資源競爭和性能下降。針對這種情況，可采用緩存策略，將常用的序列化和反序列化結(jié)果進(jìn)行緩存。在下次需要相同數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換時(shí)，先從緩存中獲取，避免重復(fù)的轉(zhuǎn)換操作，有效減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，提升整體性能 。

八、總結(jié)與展望

System.Text.Json 庫作為.NET 開發(fā)中處理 JSON 數(shù)據(jù)的核心工具，具備強(qiáng)大的功能與卓越的性能 。通過本文的深入探索，我們系統(tǒng)掌握了其基礎(chǔ)與進(jìn)階用法。從簡單對象到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的序列化與反序列化，再到自定義序列化行為、優(yōu)化性能等操作，開發(fā)者能夠依據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，靈活運(yùn)用該庫實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理。

展望未來，隨著.NET 技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，System.Text.Json 庫有望在性能、功能及易用性方面實(shí)現(xiàn)更大突破。在面對日益復(fù)雜的應(yīng)用場景與海量數(shù)據(jù)時(shí)，相信它將提供更強(qiáng)大的解決方案，助力開發(fā)者輕松應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。

衷心希望本文能成為你在使用 System.Text.Json 庫道路上的得力指南，為你的開發(fā)工作注入新的活力與效率。期待你在實(shí)際項(xiàng)目中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，創(chuàng)造出更優(yōu)秀的應(yīng)用程序 。