WCF技术剖析之十五：数据契约代理（DataContractSurrogate）在序列化中的作用-白红宇

如果一个类型，不一定是数据契约，和给定的数据契约具有很大的差异，而我们要将该类型的对象序列化成基于数据契约对应的XML。反之，对于一段给定的基于数据契约的XML，要通过反序列化生成该类型的对象，我们该如何实现这样的场景？

比如下面定义了两个类型Contact和Customer，其中Customer是数据契约，Contact的Sex属性相当于Customer的Gender属性，而Contact的FullName可以看成是Customer的FirstName和LastName的组合。现在我们要做的是将一个Contact对象序列化成基于Customer数据契约对应的结构的XML，或者对于一段基于Customer数据契约对应结构的XML，将其反序列化生成Contact对象。

public class Contact
{
    public string FullName
    { get; set; }
 
    public string Sex
    { get; set; }
 
    public override bool Equals(object obj)
    {
        Contact contact = obj as Contact;
        if (contact == null)
        {
            return false;
        }
 
        return this.FullName == contact.FullName && this.Sex == contact.Sex;
    }
 
    public override int GetHashCode()
    {
        return this.FullName.GetHashCode() ^ this.Sex.GetHashCode();
    }
}

[DataContract(Namespace = "http://www.artech.com")]
public class Customer
{
    [DataMember(Order = 1)]
    public string FirstName
    { get; set; }
 
    [DataMember(Order = 2)]
    public string LastName
    { get; set; }
 
    [DataMember(Order = 3)]
    public string Gender
    { get; set; }
}

为实现上面的要求，要涉及WCF中一个特殊的概念：数据契约代理（DataContract Surrogate）。WCF通过一个接口System.Runtime.Serialization.IDataContractSurrogate来表示数据契约代理。IDataContractSurrogate用于实现在序列化、反序列化、数据契约的导入和导出过程中对对象或者类型的替换。以上面Contact和Customer为例，在正常的情况下，DataContractSerializer针对类型Customer对一个真正的Customer对象进行序列化，现在要求的是通过DataContractSerializer序列化一个Contact对象，并且要生成与Customer等效的XML，就要在序列化的过程中实现类型的替换（由Contact类型替换成Customer类型）和对象的替换（由Contact对象替换成Customer对象）。

我们先来看看IDataContractSurrogate的定义，序列化相关的方法有以下3个，如果想具体了解IDataContractSurrogate在数据契约导入、导出，以及代码生成方面的应用可以参考MSDN相关文档，在这里就不多作介绍了。

GetDataContractType：获取进行序列化、反序列化或者数据契约导入导出基于的数据契约的类型，实现此方法相当于实现了类型的替换；

GetObjectToSerialize：在序列化之前获取序列化的对象，实现了此方法相当于为序列化实现了对象替换；

GetDeserializedObject：当完成反序列化工作后，通过方法获得被反序列化生成的对象，通过此方法可以用新的对象替换掉真正被反序列化生成的原对象。

public interface IDataContractSurrogate
{
    Type GetDataContractType(Type type);
    object GetObjectToSerialize(object obj, Type targetType);
    object GetDeserializedObject(object obj, Type targetType);
 
    object GetCustomDataToExport(MemberInfo memberInfo, Type dataContractType);
    object GetCustomDataToExport(Type clrType, Type dataContractType);
    void GetKnownCustomDataTypes(Collection
         customDataTypes);
    Type GetReferencedTypeOnImport(string typeName, string typeNamespace, object customData);
    CodeTypeDeclaration ProcessImportedType(CodeTypeDeclaration typeDeclaration, CodeCompileUnit compileUnit);
}

现在我专门为Contact和Customer之间的转换创建了一个自定义的DataContractSurrogate:ContractSurrogate。在GetDataContractType中，如果发现类型是Contact，则替换成Customer。在GetObjectToSerialize方法中，将用于序列化的Contact对象用Customer对象替换，而在GetDeserializedObject中则用Contact对象替换反序列化生成的Customer对象。

public class ContractSurrogate : IDataContractSurrogate
{
 
    public object GetCustomDataToExport(Type clrType, Type dataContractType)
    {
        return null;
    }
 
    public object GetCustomDataToExport(MemberInfo memberInfo, Type dataContractType)
    {
        return null;
    }
 
    public Type GetDataContractType(Type type)
    {
        if (type == typeof(Contact))
        {
            return typeof(Customer);
        }
 
        return type;
    }
 
    public object GetDeserializedObject(object obj, Type targetType)
    {
        Customer customer = obj as Customer;
        if (customer == null)
        {
            return obj;
        }
 
        return new Contact
        {
            FullName = string.Format("{0} {1}", customer.FirstName, customer.LastName),
            Sex = customer.Gender
        };
    }
 
    public void GetKnownCustomDataTypes(Collection
         customDataTypes)
    {
 
    }
 
    public object GetObjectToSerialize(object obj, Type targetType)
    {
        Contact contact = obj as Contact;
        if (contact == null)
        {
            return obj;
        }
 
 
        return new Customer
        {
            FirstName = contact.FullName.Split(" ".ToCharArray())[0],
            LastName = contact.FullName.Split(" ".ToCharArray())[1],
            Gender = contact.Sex
        };
    }
 
    public Type GetReferencedTypeOnImport(string typeName, string typeNamespace, object customData)
    {
        return null;
    }
 
    public CodeTypeDeclaration ProcessImportedType(CodeTypeDeclaration typeDeclaration, CodeCompileUnit compileUnit)
    {
        return typeDeclaration;
    }
}

为了演示ContractSurrogate在序列化和反序列化中所起的作用，创建了Serialize<T>和Deserialize<T>两个辅助方法，通过创建DataContractSerializer进行序列化和反序列化。方法中的dataContractSurrogate参数被传入DataContractSerializer的构造函数中。

public static void Serialize
        (T instance, string fileName, IDataContractSurrogate dataContractSurrogate)
{
    DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(T), null, int.MaxValue, false, false, dataContractSurrogate);
    using (XmlWriter writer = new XmlTextWriter(fileName, Encoding.UTF8))
    {
        serializer.WriteObject(writer, instance);
        Process.Start(fileName);
    }
}
 
public static T Deserialize
        ( string fileName, IDataContractSurrogate dataContractSurrogate)
{
    DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(T), null, int.MaxValue, false, false, dataContractSurrogate);
    using (XmlReader reader = new XmlTextReader(fileName))
    {
        return (T)serializer.ReadObject(reader);
    }
}

借助于上面定义的ContractSurrogate和两个辅助方法，我们通过下面的程序演示IDataContractSurrogate在序列化和反序列化过程中所起的作用。

string fileName = @"E:\contact.xml";
Contact contactToSerialize = new Contact
{
    FullName     = "Bill Gates",
    Sex     = "Male"
};
IDataContractSurrogate dataContractSurrogate = new ContractSurrogate();
Serialize
        (contactToSerialize, fileName, dataContractSurrogate);
 
Contact contactToDeserialize = Deserialize
        (fileName, dataContractSurrogate);
Console.WriteLine("contactToSerialize.Equals(contactToDeserialize) = {0}", contactToSerialize.Equals(contactToDeserialize) );

下面的XML表述Contract对象被序列化后的结果，显而易见，这和真正序列化一个Customer对象是完全一样的。不仅如此，基于下面一段XML反序列化生成的Contact对象和用于序列化的对象是相等的，这通过最终的输出结果可以看出来。

1: 
2:     
        Bill
3:     
        Gates
4:     
        Male
5: 

输出结果：

1: contactToSerialize.Equals(contactToDeserialize) = True

在进行服务寄宿的时候，可以通过如下代码指定IDataContractSurrogate。

using (ServiceHost serviceHost = new ServiceHost(typeof(InventoryCheck)))
    foreach (ServiceEndpoint ep in serviceHost.Description.Endpoints)
    {
        foreach (OperationDescription op in ep.Contract.Operations)
        {
            DataContractSerializerOperationBehavior dataContractBehavior =
                op.Behaviors.Find
        ()
                as DataContractSerializerOperationBehavior;
            if (op.Behaviors.Find
        ()
 != null)
                dataContractBehavior.DataContractSurrogate = new ContractSurrogate();
            op.Behaviors.Add(op.Behaviors.
Find
        ());
 
            dataContractBehavior = new DataContractSerializerOperationBehavior(op);
            dataContractBehavior.DataContractSurrogate =
new ContractSurrogate ();
            op.Behaviors.Add(dataContractBehavior);
        }
}

注：部分内容节选自《WCF技术剖析（卷1）》第五章:序列化与数据契约（Serialization and Data Contract）

WCF技术剖析系列：

作者：蒋金楠

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