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序列化

序列化 是将应用程序使用的数据转换为可以通过网络传输或存储在数据库或文件中的格式的过程。反之,反序列化 则是从外部源读取数据并将其转换为运行时对象的相反过程。对于大多数与第三方交换数据的应用程序而言,它们至关重要。

一些数据序列化格式,例如 JSONprotocol buffers,尤其常见。它们独立于语言和平台,使得用任何现代语言编写的系统之间都能进行数据交换。

在 Kotlin 中,数据序列化工具可在单独的组件 kotlinx.serialization 中获得。它由几部分组成:org.jetbrains.kotlin.plugin.serialization Gradle 插件、运行时库和编译器插件。

编译器插件 kotlinx-serialization-compiler-pluginkotlinx-serialization-compiler-plugin-embeddable 直接发布到 Maven Central。第二个插件旨在与 kotlin-compiler-embeddable 工件配合使用,这是脚本工件的默认选项。Gradle 将编译器插件作为编译器参数添加到你的项目中。

kotlinx.serialization 为所有支持的平台(JVM、JavaScript、Native)和各种序列化格式(JSON、CBOR、protocol buffers 等)提供了一系列库。你可以在下方找到所有支持的序列化格式的完整列表。

所有 Kotlin 序列化库都属于 org.jetbrains.kotlinx: 组。它们的名称以 kotlinx-serialization- 开头,并带有反映序列化格式的后缀。例如:

  • org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json 为 Kotlin 项目提供 JSON 序列化功能。
  • org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-cbor 提供 CBOR 序列化功能。

平台特定的工件会自动处理;你无需手动添加它们。在 JVM、JS、Native 和多平台项目中,使用相同的依赖项。

请注意,kotlinx.serialization 库使用其自己的版本控制结构,与 Kotlin 的版本控制不匹配。查看 GitHub 上的发行版以查找最新版本。

格式

kotlinx.serialization 包含用于各种序列化格式的库:

请注意,除 JSON 序列化库 (kotlinx-serialization-json) 外,所有其他库都是实验性的,这意味着它们的 API 可能会在不通知的情况下更改。

也有社区维护的库支持更多序列化格式,例如 YAMLApache Avro。有关可用序列化格式的详细信息,请参阅 kotlinx.serialization 文档

示例:JSON 序列化

让我们看看如何将 Kotlin 对象序列化为 JSON。

添加插件和依赖项

开始之前,你必须配置构建脚本,以便在项目中可以使用 Kotlin 序列化工具:

  1. 应用 Kotlin 序列化 Gradle 插件 org.jetbrains.kotlin.plugin.serialization(或在 Kotlin Gradle DSL 中使用 kotlin("plugin.serialization"))。

kotlin
    plugins {
        kotlin("jvm") version "2.1.21"
        kotlin("plugin.serialization") version "2.1.21"
    }
    ```
```groovy [Groovy]
    plugins {
        id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '2.1.21'
        id 'org.jetbrains.kotlin.plugin.serialization' version '2.1.21'  
    }
    ```
:::

2. 添加 JSON 序列化库依赖项:`org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json:1.8.1`

    ::: code-group
```kotlin [Kotlin]
    dependencies {
        implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json:1.8.1")
    } 
    ```
```groovy [Groovy]
    dependencies {
        implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json:1.8.1'
    } 
    ```
:::

现在你就可以在代码中使用序列化 API 了。该 API 位于 `kotlinx.serialization` 包及其特定格式的子包中,例如 `kotlinx.serialization.json`。

### 序列化和反序列化 JSON

1. 通过使用 `@Serializable` 注解,使类可序列化。

```kotlin
import kotlinx.serialization.Serializable

@Serializable
data class Data(val a: Int, val b: String)
  1. 通过调用 Json.encodeToString() 序列化此类的实例。
kotlin
import kotlinx.serialization.Serializable
import kotlinx.serialization.json.Json
import kotlinx.serialization.encodeToString

@Serializable
data class Data(val a: Int, val b: String)

fun main() {
   val json = Json.encodeToString(Data(42, "str"))
}

结果,你将得到一个包含此对象 JSON 格式状态的字符串:{"a": 42, "b": "str"}

NOTE

你也可以通过一次调用序列化对象集合,例如列表:

kotlin

val dataList = listOf(Data(42, "str"), Data(12, "test"))

val jsonList = Json.encodeToString(dataList)
  1. 使用 decodeFromString() 函数从 JSON 反序列化对象:
kotlin
import kotlinx.serialization.Serializable
import kotlinx.serialization.json.Json
import kotlinx.serialization.decodeFromString

@Serializable
data class Data(val a: Int, val b: String)

fun main() {
   val obj = Json.decodeFromString<Data>("""{"a":42, "b": "str"}""")
}

就是这样!你已成功将对象序列化为 JSON 字符串并将其反序列化回对象。

下一步

有关 Kotlin 序列化的更多信息,请参阅 Kotlin 序列化指南

你可以在以下资源中探索 Kotlin 序列化的不同方面: