本文將從F#對象開始，詳細描述F#對象序列化為XML的實現方法，期間還與C#進行了對比。希望通過本文，能讓大家更好的理解F#。

#T#

這兩天在用F#寫一小段代碼，需要把一些對象存到外部文件中去。這個功能很容易，因為.NET本身就內置了序列化功能。方便起見，我打算將這個F#對象序列化成XML而不是二進制數據流。這意味著我需要使用XmlSerializer而不是BinaryFormatter。這本應沒有問題，但是在使用時候還是發生了一些小插曲。

定義類型

在F#中有多種定義方式。除了F#特有的Record類型外，在F#中也可以定義普通的“類”，如：

 

#light  
module XmlSerialization  
type Post() =  
    [<DefaultValue>]  
    val mutable Title : string 
    [<DefaultValue>]  
    val mutable Content : string 
    [<DefaultValue>] 

val mutable Tags : string array上面的代碼在XmlSerialization模塊中定義了一個Post類，其中包含三個公開字段。簡單地說，它和C#中的如下定義等價：

 

public class Post  
{  
    public string Title;  
    public string Content;  
    public string[] Tags;  
} 

可見，在定義這種簡單類型時，F#并沒有什么優勢，反而需要更多的代碼。

使用XmlSerializer進行序列化

原本我以為使用XmlSerializer來序列化一個對象非常容易，寫一個簡單的（泛型）函數就可以了：

let byXmlSerializer (graph: 'a) =  
    let serializer = new XmlSerializer(typeof<'a>)  
    let writer = new StringWriter()  
    serializer.Serialize(writer, graph)  
    writer.ToString() 

使用起來更加不在話下：

 

let post = new XmlSerialization.Post()  
post.Title <- "Hello" 
post.Content <- "World" 
post.Tags <- [| "Hello"; "World" |]  
let xml = XmlSerialization.byXmlSerializer(post) 

但是，在運行的時候，XmlSerializer的構造函數卻拋出了InvalidOperationException：

XmlSerialization cannot be serialized. Static types cannot be used as parameters or return types.
這句話的提示似乎是在說XmlSerialization是一個靜態類型——但這其實是F#的模塊啊。不過使用.NET Reflector查看編譯后的程序集便會發現，其實Post類是這樣定義的：

public static class XmlSerialization  
{  
    public class Post { ... }  
} 

雖然.NET中也有“模塊”的概念，但是它和F#中的模塊從各方面來講幾乎沒有相同之處。F#的模塊會被編譯為靜態類，自然模塊中的方法或各種函數便成為靜態類中的內嵌類型及方法。這本沒有問題，從理論上來說XmlSerializer也不該有問題，不是嗎？

可惜XmlSerializer的確有這樣的問題，我認為這是個Bug——但就算這是個Bug也無法解決目前的狀況。事實上，互聯網上也有人提出這個問題，可惜半年來都沒有人回應。

手動序列化

那么我又該怎么做呢？我想，算了，既然如此，我們進行手動序列化吧。反正就是簡單的對象，寫起來應該也不麻煩。例如在C#中我們便可以：

 

public class Post  
{  
    ...  
    public string ToXml()  
    {  
        var xml =   
            new XElement("Post",  
                new XElement("Title", this.Title),  
                new XElement("Content", this.Content),  
                new XElement("Tags",  
                    this.Tags.Select(t => new XElement("Tag", t))));  
        return xml.ToString();  
    }  
} 

很簡單，不是嗎？但是用F#寫同樣的邏輯便有一些問題了，最終得到的結果是：

 

type Post() =   
    ...  
 
    member p.ToXml() =  
        let xml = new XElement(XName.Get("Post"))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Title"), p.Title))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Content"), p.Content))  
 
        let tagElements = p.Tags |> Array.map (fun t -> new XElement(XName.Get("Tag"), t))  
        xml.Add(new XElement(XName.Get("Tags"), tagElements))  
          
        xml.ToString() 

C#之所以可以寫的簡單，其中有諸多因素：

XElement的構造函數***使用了params object[]，這意味著我們可以把參數“羅列”出來，而不需要顯式地構造一個數組。

XElement的構造函數接受的其實是XName類型參數，但字符串可以被隱式地轉化為XName類型。

XElement的構造函數可以將IEnumerable<XElement>對象轉化為獨立的元素。 但是，除了***一條外，其他兩個特性在F#里都無法享受到。因此，我們只能用命令式編程的方式編寫此類代碼。您可以發現，這樣的F#代碼幾乎可以被自動轉化為Java代碼。F#在寫這樣的代碼時實在沒有優勢。

使用DataContractSerializer

手動進行XML序列化雖然并不困難，但是實在麻煩。這不是一種通用的做法，我們必須為每個類型各寫一套序列化（和反序列化）邏輯，在類型字段有所改變的時候，序列化和反序列化的邏輯還必須有所變化。就在我打算寫一個簡單的，通用的XML序列化方法時，我忽然想到以前看到過的一篇文章，說是在.NET 3.0中發布了新的類庫：DataContractSerializer。

DataContractSerializer看似和WCF有關，如DataContractAttribute，DataMemberAttribute等標記最典型的作用也一直用在WCF里。但事實上，這些類型都是定義在System.Runtime.Serialization.dll中的，這意味著這些功能從設計之初與WCF分離開來，可以獨立使用。那么我們不如嘗試一下吧：

let serialize (graph : 'a) =   
    let serializer = new DataContractSerializer(typeof<'a>)  
    let textWriter = new StringWriter();  
    let xmlWriter = new XmlTextWriter(textWriter);  
    serializer.WriteObject(xmlWriter, graph)  
    textWriter.ToString() 

果然好用，DataContractSerializer并沒有出現XmlSerializer那樣傻乎乎地錯誤。自然，與之相對的反序列化函數也很容易寫：

let deserialize<'a> xml =   
    let serializer = new DataContractSerializer(typeof<'a>)  
    let textReader = new StringReader(xml)  
    let xmlReader = new XmlTextReader(textReader)  
    serializer.ReadObject(xmlReader) :?> 'a 

試驗一下，看看效果？

 

let post = new XmlSerialization.Post()  
post.Title <- "Hello" 
post.Content <- "World" 
post.Tags <- [| "Hello"; "World" |]  
 
let xml = XmlSerialization.serialize post  
let post' = XmlSerialization.deserialize<XmlSerialization.Post> xml 

經過更多試驗，我發現DataContractSerializer對于復雜類型的字段也可以正常應對，而得到這些功能也只需要在目標類型上標記一個SerializableAttribute就行了，更細節的控制也可以通過DataContractAttribute等進行控制。這樣看來，XmlSerializer似乎已經可以退出歷史舞臺了？

原文標題：F#中的XML序列化

鏈接： http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2010/01/03/fsharp-xml-serialization.html