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C# MessagePack使用方法 C#如何替代JSON进行二进制序列化

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-02-19 11:56:03

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来源于php中文网

原创

messagepack 因二进制序列化、无文本解析开销、体积小且解析快,比 json 更适合高性能场景;在微服务、rpc、redis 缓存及 iot 中性能提升 2–5 倍、体积减少 30%–60%,但不可读、需注意 schema 兼容性与序列化选项配置。

c# messagepack使用方法 c#如何替代json进行二进制序列化

MessagePack 为什么比 JSON 更适合高性能场景

MessagePack 是二进制序列化协议,体积小、解析快,天然比 JSON 文本序列化节省带宽和 CPU。它不依赖字符串解析,跳过 UTF-8 编码/解码、括号匹配、引号转义等开销。在微服务通信、高频 RPC、本地缓存(如 Redis)或 IoT 设备数据传输中,MessagePackSerializer.Serialize 通常比 JsonSerializer.Serialize 快 2–5 倍,序列化后体积减少 30%–60%。

但要注意:MessagePack 不可读、不可调试,不能直接用浏览器查看;跨语言兼容性虽好,但需双方使用相同 schema 或启用兼容模式(如 MessagePackSerializerOptions.Default.WithCompatibilityResolver())。

安装与基础序列化/反序列化(.NET 6+)

通过 NuGet 安装 MessagePack 包(注意不是 MessagePack.CSharp,后者是旧版):

dotnet add package MessagePack

基础用法极简:

  • 默认支持 public 字段和属性,无需 [Serializable][MessagePackObject](但加了能控制字段顺序和忽略)
  • 使用 MessagePackSerializer.Serialize<t>(value)</t>MessagePackSerializer.Deserialize<t>(bytes)</t>
  • 推荐显式传入 MessagePackSerializerOptions.Standard,避免隐式使用全局静态选项带来的线程安全风险

示例:

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var data = new { Id = 123, Name = "Alice" };
var bytes = MessagePackSerializer.Serialize(data, MessagePackSerializerOptions.Standard);
var obj = MessagePackSerializer.Deserialize<dynamic>(bytes, MessagePackSerializerOptions.Standard);

处理类成员、继承与自定义契约

默认行为对简单 POCO 友好,但遇到私有字段、只读属性、基类或需要版本兼容时,必须显式标注:

  • [MessagePackObject] 标记类,用 [Key(n)] 指定字段序号(序号不可变,否则反序列化失败)
  • 私有字段需加 [Ignore] 显式排除,或用 [SerializationConstructor] 控制构造逻辑
  • 继承结构需在基类加 [MessagePackObject] [Union(0, typeof(SubType1))] [Union(1, typeof(SubType2))],否则子类信息会丢失
  • 枚举默认序列化为整数,如需字符串形式,加 [EnumMember(Value = "value")] 并启用 EnumAsString = true 选项

常见坑:[Key] 序号一旦发布就不能改;若新增字段,必须设默认值或标记为 [Ignore],否则老客户端反序列化新数据会抛 MessagePackSerializationException

与 System.Text.Json 共存及性能调优

项目中常同时存在 JSON API 和 MessagePack 内部通信,二者可共存,但要注意:

  • 不要混用 MessagePackSerializerOptionsJsonSerializerOptions —— 它们互不兼容
  • 启用 MessagePackSerializerOptions.Standard.WithCompression(MessagePackCompression.Lz4Block) 可进一步压缩体积(尤其含重复字符串时),但增加 CPU 开销
  • 对高频小对象(如 Point { x, y }),禁用自动装箱:用 Span<byte></byte> 重载接口(Serialize<t>(Span<byte> buffer, T value)</byte></t>)避免 GC 分配
  • 避免在循环内反复创建 MessagePackSerializerOptions 实例,应复用或使用静态只读字段

真正影响落地的细节往往藏在序列化选项里:比如未启用 AllowPrivateField = true 就无法序列化私有字段,而默认是 false;又比如 Security.SecurityMode = SecurityMode.Strict 会拒绝反序列化未知类型,这在插件系统中可能引发意外失败。

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