【网络】序列化和反序列化

一、序列化和反序列化

序列化和反序列化是计算机中用于数据存储和传输的重要概念。

1.序列化（Serialization）

是将数据结构或对象转换成一种可存储或可传输格式的过程。在序列化后，数据可以被写入文件、发送到网络或存储在数据库中，以便在需要时可以再次还原成原始的数据结构或对象。序列化的过程通常涉及将数据转换成字节流或类似的格式，使其能够在不同平台和编程语言之间进行传输和交换。

2.反序列化（Deserialization）

是序列化的逆过程，即将序列化后的数据重新还原成原始的数据结构或对象。反序列化是从文件、网络数据或数据库中读取序列化的数据，并将其转换回原始形式，以便在程序中进行使用和操作。

3.使用场景

序列化和反序列化在许多场景中都非常有用，例如：

数据存储：将程序中的数据保存到文件或数据库中，以便在以后重新加载和使用。

网络通信：在网络上传输数据时，需要将数据序列化为字节流，以便在接收端进行反序列化。

分布式系统：在分布式系统中，不同计算节点之间需要通过序列化和反序列化来交换数据。

进程间通信：不同进程之间通信时，数据需要在序列化和反序列化之间进行转换。

常见的序列化格式包括 JSON（JavaScript Object Notation）、XML（eXtensible Markup Language）、Protocol Buffers、MessagePack等。每种格式有其优势和适用场景，选择合适的序列化格式取决于具体的应用需求。

二. json

这是我自己写的一个序列化和反序列化协议.但是我们每次自己写协议,任务量太大.所以有两种比较好的方式,一个是json,一个是protobuf.两者相比json比较轻量化,我在这里只介绍json.

#pragma once#include <iostream>
#include <string>static const std::string back_space_sep = " ";
static const std::string protocol_sep = "\n";static std::string Encode(std::string &content)
{std::string package = std::to_string(content.size()) + protocol_sep + content + protocol_sep;return package;
}static bool Decode(std::string &package, std::string *content)  // "len"\n"x op y"\n
{std::size_t left = package.find(protocol_sep);if(left == std::string::npos) return false;std::string len_str = package.substr(0, left);std::size_t len = stoi(len_str);std::string str = package.substr(left + 1, len);//验证该串是否完整std::size_t total_len = len_str.size() + len + 2;if(total_len > package.size()) return false;*content = str;package.erase(0, total_len);return true; 
}class Request
{
public:Request(int data1, int data2, char op0): x(data1), y(data2), op(op0){}Request(){}
public:bool Serialize(std::string *output){//构建报文的有效载荷// x op ystd::string s = std::to_string(x) + back_space_sep + op + back_space_sep + std::to_string(y);//封装报头//*output = std::to_string(s.size()) + protocol_sep + s;*output = s;return true;}bool Deserialize(const std::string &in) // x op y{std::size_t left = in.find(back_space_sep);if(left == std::string::npos) return false;std::string part_x = in.substr(0, left);std::size_t right = in.rfind(back_space_sep);if(right == std::string::npos) return false;std::string part_y = in.substr(right + 1);if(left + 2 != right) return false;op = in[left + 1];x = std::stoi(part_x);y = std::stoi(part_y);return true;}void DebugPrint(){std::cout << "新请求构建完成：" << x << " " << op << " " << y << " = ?" <<std::endl;}public:// x op yint x;int y;char op;  // + - * / %
};class Responce
{
public:Responce(int res, int c) : result(res), code(c){}Responce(){}
public:bool Serialize(std::string *out){//"result code"std::string s = std::to_string(result) + back_space_sep + std::to_string(code);//*out = std::to_string(s.size()) + protocol_sep + s;*out = s;return true;}bool Deserialize(const std::string &in) //"result code"{std::size_t mid = in.find(back_space_sep);if(mid == std::string::npos) return false;std::string part_res = in.substr(0, mid);std::string part_c = in.substr(mid + 1);result = std::stoi(part_res);code = std::stoi(part_c);return true;}void DebugPrint(){std::cout << "结果响应完成， result: " << result << " code: " << code <<std::endl;}public:int result; //计算结果int code;   //错误码  0：正确
};

1.概念

JSON（JavaScript Object Notation, JS对象简谱）是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript（European Computer Manufacturers Association, 欧洲计算机协会制定的js规范）的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

json的样子就是这样

{ 
"people":[ 
{
"firstName": "Brett",            
"lastName":"McLaughlin"        
},      
{        
"firstName":"Jason",
"lastName":"Hunter"
}
]
}

2.Linux下安装第三方库

本次安装在Ubuntu系统下

1.更新源

sudo apt-get update

2.安装

sudo apt-get install libjsoncpp-dev

3.检查安装是否成功

ls /usr/include/jsoncpp/json/

4.使用

使用的时候包含头文件 #include <jsoncpp/json/json.h>
编译的时候链接库 g++ -ljsoncpp

#include <iostream>
#include <jsoncpp/json/json.h>// {a:120, b:"123"}
int main()
{//序列化Json::Value root;root["x"] = 100;root["y"] = 200;root["op"] = '+';root["desc"] = "this is a + oper";Json::Value test;test["haha"] = "haha";test["hehe"] = "hehe";root["test"] = test; //也可以加Value对象Json::FastWriter w;//Json::StyledWriter w;std::string res = w.write(root);std::cout <<res << std::endl;//反序列化Json::Value v;Json::Reader r;r.parse(res, v);int x = v["x"].asInt();int y = v["y"].asInt();char op = v["op"].asInt();std::string desc = v["desc"].asString();Json::Value temp = v["test"];std::string str = temp["haha"].asString() + ":" + temp["hehe"].asString();std::cout << desc << ": " << x << op << y << std::endl;std::cout << str << std::endl;return 0;
}