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

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。

   1: public class Contact

   2: {

   3:     public string FullName

   4:     { get; set; }

5:

   6:     public string Sex

   7:     { get; set; }

8:

   9:     public override bool Equals(object obj)

  10:     {

  11:         Contact contact = obj as Contact;

  12:         if (contact == null)

  13:         {

  14:             return false;

  15:         }

16:

  17:         return this.FullName == contact.FullName && this.Sex == contact.Sex;

  18:     }

19:

  20:     public override int GetHashCode()

  21:     {

  22:         return this.FullName.GetHashCode() ^ this.Sex.GetHashCode();

  23:     }

  24: }

   1: [DataContract(Namespace = "http://www.artech.com")]

   2: public class Customer

   3: {

   4:     [DataMember(Order = 1)]

   5:     public string FirstName

   6:     { get; set; }

7:

   8:     [DataMember(Order = 2)]

   9:     public string LastName

  10:     { get; set; }

11:

  12:     [DataMember(Order = 3)]

  13:     public string Gender

  14:     { get; set; }

  15: }

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。

   1: public interface IDataContractSurrogate

   2: {

   3:     Type GetDataContractType(Type type);

   4:     object GetObjectToSerialize(object obj, Type targetType);

   5:     object GetDeserializedObject(object obj, Type targetType);

6:

   7:     object GetCustomDataToExport(MemberInfo memberInfo, Type dataContractType);

   8:     object GetCustomDataToExport(Type clrType, Type dataContractType);

   9:     void GetKnownCustomDataTypes(Collection<Type> customDataTypes);

  10:     Type GetReferencedTypeOnImport(string typeName, string typeNamespace, object customData);

  11:     CodeTypeDeclaration ProcessImportedType(CodeTypeDeclaration typeDeclaration, CodeCompileUnit compileUnit);

  12: }

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。

   1: public class ContractSurrogate : IDataContractSurrogate

   2: {

3:

   4:     public object GetCustomDataToExport(Type clrType, Type dataContractType)

   5:     {

   6:         return null;

   7:     }

8:

   9:     public object GetCustomDataToExport(MemberInfo memberInfo, Type dataContractType)

  10:     {

  11:         return null;

  12:     }

13:

  14:     public Type GetDataContractType(Type type)

  15:     {

  16:         if (type == typeof(Contact))

  17:         {

  18:             return typeof(Customer);

  19:         }

20:

  21:         return type;

  22:     }

23:

  24:     public object GetDeserializedObject(object obj, Type targetType)

  25:     {

  26:         Customer customer = obj as Customer;

  27:         if (customer == null)

  28:         {

  29:             return obj;

  30:         }

31:

  32:         return new Contact

  33:         {

  34:             FullName = string.Format("{0} {1}", customer.FirstName, customer.LastName),

  35:             Sex = customer.Gender

  36:         };

  37:     }

38:

  39:     public void GetKnownCustomDataTypes(Collection<Type> customDataTypes)

  40:     {

41:

  42:     }

43:

  44:     public object GetObjectToSerialize(object obj, Type targetType)

  45:     {

  46:         Contact contact = obj as Contact;

  47:         if (contact == null)

  48:         {

  49:             return obj;

  50:         }

51:

52:

  53:         return new Customer

  54:         {

  55:             FirstName = contact.FullName.Split(" ".ToCharArray())[0],

  56:             LastName = contact.FullName.Split(" ".ToCharArray())[1],

  57:             Gender = contact.Sex

  58:         };

  59:     }

60:

  61:     public Type GetReferencedTypeOnImport(string typeName, string typeNamespace, object customData)

  62:     {

  63:         return null;

  64:     }

65:

  66:     public CodeTypeDeclaration ProcessImportedType(CodeTypeDeclaration typeDeclaration, CodeCompileUnit compileUnit)

  67:     {

  68:         return typeDeclaration;

  69:     }

  70: }

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。

   1: public static void Serialize<T>(T instance, string fileName, IDataContractSurrogate dataContractSurrogate)

   2: {

   3:     DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(T), null, int.MaxValue, false, false, dataContractSurrogate);

   4:     using (XmlWriter writer = new XmlTextWriter(fileName, Encoding.UTF8))

   5:     {

   6:         serializer.WriteObject(writer, instance);

   7:         Process.Start(fileName);

   8:     }

   9: }

10:

  11: public static T Deserialize<T>( string fileName, IDataContractSurrogate dataContractSurrogate)

  12: {

  13:     DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(T), null, int.MaxValue, false, false, dataContractSurrogate);

  14:     using (XmlReader reader = new XmlTextReader(fileName))

  15:     {

  16:         return (T)serializer.ReadObject(reader);

  17:     }

  18: }

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。

   1: string fileName = @"E:\contact.xml";

   2: Contact contactToSerialize = new Contact

   3: {

   4:     FullName     = "Bill Gates",

   5:     Sex     = "Male"

   6: };

   7: IDataContractSurrogate dataContractSurrogate = new ContractSurrogate();

   8: Serialize<Contact>(contactToSerialize, fileName, dataContractSurrogate);

9:

  10: Contact contactToDeserialize = Deserialize<Contact>(fileName, dataContractSurrogate);

  11: 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: <Customer xmlns:i="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.artech.com">

   2:     <FirstName>Bill</FirstName>

   3:     <LastName>Gates</LastName>

   4:     <Gender>Male</Gender>

   5: </Customer>

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。

   1: using (ServiceHost serviceHost = new ServiceHost(typeof(InventoryCheck)))

   2:     foreach (ServiceEndpoint ep in serviceHost.Description.Endpoints)

   3:     {

   4:         foreach (OperationDescription op in ep.Contract.Operations)

   5:         {

   6:             DataContractSerializerOperationBehavior dataContractBehavior =

   7:                 op.Behaviors.Find<DataContractSerializerOperationBehavior>()

   8:                 as DataContractSerializerOperationBehavior;

   9:             if (op.Behaviors.Find<DataContractSerializerOperationBehavior>()

  10:  != null)

  11:                 dataContractBehavior.DataContractSurrogate = new ContractSurrogate();

  12:             op.Behaviors.Add(op.Behaviors.

  13: Find<DataContractSerializerOperationBehavior>());

14:

  15:             dataContractBehavior = new DataContractSerializerOperationBehavior(op);

  16:             dataContractBehavior.DataContractSurrogate =

  17: new ContractSurrogate ();

  18:             op.Behaviors.Add(dataContractBehavior);

  19:         }

  20: }

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：

WCF技术剖析之一：通过一个ASP.NET程序模拟WCF基础架构
WCF技术剖析之二：再谈IIS与ASP.NET管道
WCF技术剖析之三：如何进行基于非HTTP的IIS服务寄宿
WCF技术剖析之四：基于IIS的WCF服务寄宿（Hosting）实现揭秘
WCF技术剖析之五：利用ASP.NET兼容模式创建支持会话（Session）的WCF服务
WCF技术剖析之六：为什么在基于ASP.NET应用寄宿（Hosting）下配置的BaseAddress无效
WCF技术剖析之七：如何实现WCF与EnterLib PIAB、Unity之间的集成
WCF技术剖析之八：ClientBase<T>中对ChannelFactory<T>的缓存机制
WCF技术剖析之九：服务代理不能得到及时关闭会有什么后果?
WCF技术剖析之十：调用WCF服务的客户端应该如何进行异常处理

WCF技术剖析之十一：异步操作在WCF中的应用（上篇）
WCF技术剖析之十一：异步操作在WCF中的应用（下篇）
WCF技术剖析之十二：数据契约（Data Contract）和数据契约序列化器（DataContractSerializer）
WCF技术剖析之十三：序列化过程中的已知类型（Known Type）
WCF技术剖析之十四：泛型数据契约和集合数据契约（上篇）
WCF技术剖析之十四：泛型数据契约和集合数据契约（下篇）
WCF技术剖析之十五：数据契约代理（DataContractSurrogate）在序列化中的作用
WCF技术剖析之十六：数据契约的等效性和版本控制

作者：蒋金楠
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