源代码生成器在编译时分析标记类型并生成序列化代码,避免运行时反射开销。1. 它基于Roslyn解析语法树和语义信息;2. 扫描如[JsonSerializable]等特性标识的类型;3. 自动生成高效、强类型的序列化方法;4. 以System.Text.Json为例,在编译时生成PersonContext包含映射表和读写逻辑;5. 调用时直接使用生成代码提升性能;6. 可自定义实现ISourceGenerator接口,结合语法接收器捕获目标类型;7. 为[GenerateSerializer]标记类生成WriteTo/ReadFrom方法;8. 优势包括支持AOT、消除反射、深度优化;9. 限制是仅处理编译时可见类型,无法处理运行时泛型实例;10. 调试需启用特殊模式。该机制将运行时负担前移,使序列化高效透明。

.NET 中的源代码生成器通过在编译期间分析代码结构,自动生成与序列化相关的类型和方法,从而避免运行时反射带来的性能开销。它不依赖外部工具或运行时动态生成代码,而是在编译时将序列化逻辑直接嵌入到最终程序集中。
源代码生成器如何工作
源代码生成器是 .NET Compiler Platform(Roslyn)的一部分,能够在编译过程中读取用户代码中的语法树和语义信息,并根据特定规则生成新的 C# 代码文件。这些生成的代码与开发者编写的代码一起参与编译,就像手动编写的一样。
对于序列化场景,生成器会:
扫描标记了特定属性(如 Serializable 或自定义特性)的类型分析类型的字段和属性结构生成对应的序列化/反序列化方法实现输出为可编译的 C# 源码,注入到项目中
以 System.Text.Json 源生成器为例
.NET 6 引入了 JsonSourceGenerator,允许提前生成 JSON 序列化支持代码。
使用方式如下:
// 定义一个数据模型并关联生成器 [JsonSerializable(typeof(Person))] partial class PersonContext : JsonSerializerContext { }
编译时,生成器会:
识别 Person 类型的公共属性生成高效的序列化读写器方法构建属性名到访问器的映射表避免运行时使用反射解析类型结构
这样调用 JsonSerializer.Serialize(value, PersonContext.Default.Person) 时,就能直接使用生成的强类型序列化逻辑,提升性能。
自定义序列化生成器实现思路
如果需要为二进制协议或特定格式生成代码,可以创建自己的源生成器:
实现 ISourceGenerator 接口注册语法接收器来捕获目标类型(如带有 [Message] 特性的类)在 Execute 方法中生成类似 WriteTo(Stream) 和 ReadFrom(ReadOnlySpan) 的方法体使用 Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Syntax API 构建语法树,或拼接字符串模板
例如,对以下类型:
[GenerateSerializer] public partial class User { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } }
生成器可自动创建 User.Serialize 和 User.Deserialize 方法,内含按字段顺序写入/读取的逻辑。
优势与限制
源代码生成器用于序列化的主要优势在于:
编译时确定逻辑,运行时无需反射可做深度优化,如跳过空检查、常量折叠支持 AOT 编译,适合 NativeAOT 或 Blazor WebAssembly
但也存在一些限制:
只能处理编译时可见的类型无法处理运行时才确定的泛型实例调试生成的代码需启用源生成器调试模式
基本上就这些。源代码生成器让序列化既高效又透明,关键是把原本延迟到运行时的工作提前完成。不复杂但容易忽略细节。
以上就是.NET 中的源代码生成器如何生成序列化代码?的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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