Как реализовать пользовательский JsonConverter в JSON.NET для десериализации списка объектов базового класса?

Я пытаюсь расширить пример JSON.net, приведенный здесь http://james.newtonking.com/projects/json/help/CustomCreationConverter.html

У меня есть другой подкласс, полученный из базового класса /Interface 

public class Person
{
    public string FirstName { get; set; }
    public string LastName { get; set; }
}

public class Employee : Person
{
    public string Department { get; set; }
    public string JobTitle { get; set; }
}

public class Artist : Person
{
    public string Skill { get; set; }
}

List<Person> people  = new List<Person>
{
    new Employee(),
    new Employee(),
    new Artist(),
};

Как десериализовать следующий Json обратно в List < Лицо > 

[
  {
    "Department": "Department1",
    "JobTitle": "JobTitle1",
    "FirstName": "FirstName1",
    "LastName": "LastName1"
  },
  {
    "Department": "Department2",
    "JobTitle": "JobTitle2",
    "FirstName": "FirstName2",
    "LastName": "LastName2"
  },
  {
    "Skill": "Painter",
    "FirstName": "FirstName3",
    "LastName": "LastName3"
  }
]

Я не хочу использовать TypeNameHandling JsonSerializerSettings. Я специально ищу пользовательскую реализацию JsonConverter, чтобы справиться с этим. Документация и примеры вокруг этого довольно скудны в сети. Кажется, я не могу получить переопределенную реализацию метода ReadJson() в JsonConverter.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Используя стандартный CustomCreationConverter, я изо всех сил пытался работать, как генерировать правильный тип (Person или Employee), потому что для его определения вам необходимо проанализировать JSON, и нет встроенного способа для этого используйте метод Create.

Я нашел дискуссионный поток, относящийся к преобразованию типов, и оказалось, что он предоставил ответ. Вот ссылка: Преобразование типов.

Что требуется для подкласса JsonConverter, переопределяя метод ReadJson и создавая новый абстрактный метод Create, который принимает JObject.

Класс JObject предоставляет средство для загрузки объекта JSON и обеспечивает доступ к данным внутри этого объекта.

Переопределенный метод ReadJson создает JObject и вызывает метод Create (реализованный нашим производным классом преобразователя), передавая экземпляр JObject.

Этот экземпляр JObject может быть затем проанализирован для определения правильного типа путем проверки существования определенных полей.

Пример

string json = "[{
        \"Department\": \"Department1\",
        \"JobTitle\": \"JobTitle1\",
        \"FirstName\": \"FirstName1\",
        \"LastName\": \"LastName1\"
    },{
        \"Department\": \"Department2\",
        \"JobTitle\": \"JobTitle2\",
        \"FirstName\": \"FirstName2\",
        \"LastName\": \"LastName2\"
    },
        {\"Skill\": \"Painter\",
        \"FirstName\": \"FirstName3\",
        \"LastName\": \"LastName3\"
    }]";

List<Person> persons = 
    JsonConvert.DeserializeObject<List<Person>>(json, new PersonConverter());

...

public class PersonConverter : JsonCreationConverter<Person>
{
    protected override Person Create(Type objectType, JObject jObject)
    {
        if (FieldExists("Skill", jObject))
        {
            return new Artist();
        }
        else if (FieldExists("Department", jObject))
        {
            return new Employee();
        }
        else
        {
            return new Person();
        }
    }

    private bool FieldExists(string fieldName, JObject jObject)
    {
        return jObject[fieldName] != null;
    }
}

public abstract class JsonCreationConverter<T> : JsonConverter
{
    /// <summary>
    /// Create an instance of objectType, based properties in the JSON object
    /// </summary>
    /// <param name="objectType">type of object expected</param>
    /// <param name="jObject">
    /// contents of JSON object that will be deserialized
    /// </param>
    /// <returns></returns>
    protected abstract T Create(Type objectType, JObject jObject);

    public override bool CanConvert(Type objectType)
    {
        return typeof(T).IsAssignableFrom(objectType);
    }

    public override bool CanWrite
    {
        get { return false; }
    }

    public override object ReadJson(JsonReader reader, 
                                    Type objectType, 
                                     object existingValue, 
                                     JsonSerializer serializer)
    {
        // Load JObject from stream
        JObject jObject = JObject.Load(reader);

        // Create target object based on JObject
        T target = Create(objectType, jObject);

        // Populate the object properties
        serializer.Populate(jObject.CreateReader(), target);

        return target;
    }
}

Ответ 2

Вышеупомянутое решение для JsonCreationConverter<T> распространено по всему Интернету, но имеет недостаток, который проявляется в редких случаях. Новый JsonReader, созданный в методе ReadJson, не наследует ни одно из исходных значений конфигурации ридера (Culture, DateParseHandling, DateTimeZoneHandling, FloatParseHandling и т.д.). Эти значения должны быть скопированы перед использованием нового JsonReader в serializer.Populate().

Это лучшее, что я могу придумать, чтобы исправить некоторые проблемы с вышеупомянутой реализацией, но я все еще думаю, что некоторые вещи упускаются из виду:

Обновление Я обновил это, чтобы иметь более явный метод, который делает копию существующего читателя. Это просто инкапсулирует процесс копирования отдельных настроек JsonReader. В идеале эта функция должна поддерживаться в самой библиотеке Newtonsoft, но сейчас вы можете использовать следующее:

/// <summary>Creates a new reader for the specified jObject by copying the settings
/// from an existing reader.</summary>
/// <param name="reader">The reader whose settings should be copied.</param>
/// <param name="jToken">The jToken to create a new reader for.</param>
/// <returns>The new disposable reader.</returns>
public static JsonReader CopyReaderForObject(JsonReader reader, JToken jToken)
{
    JsonReader jTokenReader = jToken.CreateReader();
    jTokenReader.Culture = reader.Culture;
    jTokenReader.DateFormatString = reader.DateFormatString;
    jTokenReader.DateParseHandling = reader.DateParseHandling;
    jTokenReader.DateTimeZoneHandling = reader.DateTimeZoneHandling;
    jTokenReader.FloatParseHandling = reader.FloatParseHandling;
    jTokenReader.MaxDepth = reader.MaxDepth;
    jTokenReader.SupportMultipleContent = reader.SupportMultipleContent;
    return jTokenReader;
}

Это следует использовать следующим образом:

public override object ReadJson(JsonReader reader,
                                Type objectType,
                                object existingValue,
                                JsonSerializer serializer)
{
    if (reader.TokenType == JsonToken.Null)
        return null;
    // Load JObject from stream
    JObject jObject = JObject.Load(reader);
    // Create target object based on JObject
    T target = Create(objectType, jObject);
    // Populate the object properties
    using (JsonReader jObjectReader = CopyReaderForObject(reader, jObject))
    {
        serializer.Populate(jObjectReader, target);
    }
    return target;
}

Более старое решение следующее:

/// <summary>Base Generic JSON Converter that can help quickly define converters for specific types by automatically
/// generating the CanConvert, ReadJson, and WriteJson methods, requiring the implementer only to define a strongly typed Create method.</summary>
public abstract class JsonCreationConverter<T> : JsonConverter
{
    /// <summary>Create an instance of objectType, based properties in the JSON object</summary>
    /// <param name="objectType">type of object expected</param>
    /// <param name="jObject">contents of JSON object that will be deserialized</param>
    protected abstract T Create(Type objectType, JObject jObject);

    /// <summary>Determines if this converted is designed to deserialization to objects of the specified type.</summary>
    /// <param name="objectType">The target type for deserialization.</param>
    /// <returns>True if the type is supported.</returns>
    public override bool CanConvert(Type objectType)
    {
        // FrameWork 4.5
        // return typeof(T).GetTypeInfo().IsAssignableFrom(objectType.GetTypeInfo());
        // Otherwise
        return typeof(T).IsAssignableFrom(objectType);
    }

    /// <summary>Parses the json to the specified type.</summary>
    /// <param name="reader">Newtonsoft.Json.JsonReader</param>
    /// <param name="objectType">Target type.</param>
    /// <param name="existingValue">Ignored</param>
    /// <param name="serializer">Newtonsoft.Json.JsonSerializer to use.</param>
    /// <returns>Deserialized Object</returns>
    public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        if (reader.TokenType == JsonToken.Null)
            return null;

        // Load JObject from stream
        JObject jObject = JObject.Load(reader);

        // Create target object based on JObject
        T target = Create(objectType, jObject);

        //Create a new reader for this jObject, and set all properties to match the original reader.
        JsonReader jObjectReader = jObject.CreateReader();
        jObjectReader.Culture = reader.Culture;
        jObjectReader.DateParseHandling = reader.DateParseHandling;
        jObjectReader.DateTimeZoneHandling = reader.DateTimeZoneHandling;
        jObjectReader.FloatParseHandling = reader.FloatParseHandling;

        // Populate the object properties
        serializer.Populate(jObjectReader, target);

        return target;
    }

    /// <summary>Serializes to the specified type</summary>
    /// <param name="writer">Newtonsoft.Json.JsonWriter</param>
    /// <param name="value">Object to serialize.</param>
    /// <param name="serializer">Newtonsoft.Json.JsonSerializer to use.</param>
    public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
    {
        serializer.Serialize(writer, value);
    }
}

Ответ 3

Просто подумал, что я бы поделился решением, основанным на этом, которое работает с атрибутом Knowntype с использованием отражения, должно было получить производный класс из любого базового класса, решение может извлечь выгоду из рекурсии, чтобы найти лучший подходящий класс, хотя мне и не нужно это в моем случае, сопоставление выполняется по типу, указанному в конвертере, если у него есть KnownTypes, он будет сканировать их все до тех пор, пока он не будет соответствовать типу, который имеет все свойства внутри строки json, первый из которых будет соответствовать.

так же просто:

 string json = "{ Name:\"Something\", LastName:\"Otherthing\" }";
 var ret  = JsonConvert.DeserializeObject<A>(json, new KnownTypeConverter());

в предыдущем случае ret будет иметь тип B.

классы JSON:

[KnownType(typeof(B))]
public class A
{
   public string Name { get; set; }
}

public class B : A
{
   public string LastName { get; set; }
}

Код конвертера:

/// <summary>
    /// Use KnownType Attribute to match a divierd class based on the class given to the serilaizer
    /// Selected class will be the first class to match all properties in the json object.
    /// </summary>
    public  class KnownTypeConverter : JsonConverter
    {
        public override bool CanConvert(Type objectType)
        {
            return System.Attribute.GetCustomAttributes(objectType).Any(v => v is KnownTypeAttribute);
        }

        public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
        {
            // Load JObject from stream
            JObject jObject = JObject.Load(reader);

            // Create target object based on JObject
            System.Attribute[] attrs = System.Attribute.GetCustomAttributes(objectType);  // Reflection. 

                // Displaying output. 
            foreach (System.Attribute attr in attrs)
            {
                if (attr is KnownTypeAttribute)
                {
                    KnownTypeAttribute k = (KnownTypeAttribute) attr;
                    var props = k.Type.GetProperties();
                    bool found = true;
                    foreach (var f in jObject)
                    {
                        if (!props.Any(z => z.Name == f.Key))
                        {
                            found = false;
                            break;
                        }
                    }

                    if (found)
                    {
                        var target = Activator.CreateInstance(k.Type);
                        serializer.Populate(jObject.CreateReader(),target);
                        return target;
                    }
                }
            }
            throw new ObjectNotFoundException();


            // Populate the object properties

        }

        public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

Ответ 4

В проекте JsonSubTypes реализован универсальный конвертер, который обрабатывает эту функцию с помощью атрибутов.

Вот пример работы конкретного примера:

    [JsonConverter(typeof(JsonSubtypes))]
    [JsonSubtypes.KnownSubTypeWithProperty(typeof(Employee), "JobTitle")]
    [JsonSubtypes.KnownSubTypeWithProperty(typeof(Artist), "Skill")]
    public class Person
    {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

    public class Employee : Person
    {
        public string Department { get; set; }
        public string JobTitle { get; set; }
    }

    public class Artist : Person
    {
        public string Skill { get; set; }
    }

    [TestMethod]
    public void Demo()
    {
        string json = "[{\"Department\":\"Department1\",\"JobTitle\":\"JobTitle1\",\"FirstName\":\"FirstName1\",\"LastName\":\"LastName1\"}," +
                      "{\"Department\":\"Department1\",\"JobTitle\":\"JobTitle1\",\"FirstName\":\"FirstName1\",\"LastName\":\"LastName1\"}," +
                      "{\"Skill\":\"Painter\",\"FirstName\":\"FirstName1\",\"LastName\":\"LastName1\"}]";


        var persons = JsonConvert.DeserializeObject<IReadOnlyCollection<Person>>(json);
        Assert.AreEqual("Painter", (persons.Last() as Artist)?.Skill);
    }

Ответ 5

Это расширение для тотема ответа. Это в основном то же самое, но совпадение свойств основано на сериализованном объекте json, не отражающем объект .net. Это важно, если вы используете [JsonProperty], используя CamelCasePropertyNamesContractResolver или делаете что-нибудь еще, что приведет к тому, что json не будет соответствовать объекту .net.

Использование прост:

[KnownType(typeof(B))]
public class A
{
   public string Name { get; set; }
}

public class B : A
{
   public string LastName { get; set; }
}

Код конвертера:

/// <summary>
/// Use KnownType Attribute to match a divierd class based on the class given to the serilaizer
/// Selected class will be the first class to match all properties in the json object.
/// </summary>
public class KnownTypeConverter : JsonConverter {
    public override bool CanConvert( Type objectType ) {
        return System.Attribute.GetCustomAttributes( objectType ).Any( v => v is KnownTypeAttribute );
    }

    public override bool CanWrite {
        get { return false; }
    }

    public override object ReadJson( JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer ) {
        // Load JObject from stream
        JObject jObject = JObject.Load( reader );

        // Create target object based on JObject
        System.Attribute[ ] attrs = System.Attribute.GetCustomAttributes( objectType );  // Reflection. 

        // check known types for a match. 
        foreach( var attr in attrs.OfType<KnownTypeAttribute>( ) ) {
            object target = Activator.CreateInstance( attr.Type );

            JObject jTest;
            using( var writer = new StringWriter( ) ) {
                using( var jsonWriter = new JsonTextWriter( writer ) ) {
                    serializer.Serialize( jsonWriter, target );
                    string json = writer.ToString( );
                    jTest = JObject.Parse( json );
                }
            }

            var jO = this.GetKeys( jObject ).Select( k => k.Key ).ToList( );
            var jT = this.GetKeys( jTest ).Select( k => k.Key ).ToList( );

            if( jO.Count == jT.Count && jO.Intersect( jT ).Count( ) == jO.Count ) {
                serializer.Populate( jObject.CreateReader( ), target );
                return target;
            }
        }

        throw new SerializationException( string.Format( "Could not convert base class {0}", objectType ) );
    }

    public override void WriteJson( JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer ) {
        throw new NotImplementedException( );
    }

    private IEnumerable<KeyValuePair<string, JToken>> GetKeys( JObject obj ) {
        var list = new List<KeyValuePair<string, JToken>>( );
        foreach( var t in obj ) {
            list.Add( t );
        }
        return list;
    }
}

Ответ 6

В качестве другого варианта решения известного типа Totem вы можете использовать рефлексию для создания распознавателя универсального типа, чтобы избежать необходимости использовать атрибуты известных типов.

При этом используется метод, аналогичный Juval Lowy GenericResolver для WCF.

Пока ваш базовый класс является абстрактным или интерфейсным, известные типы будут определяться автоматически, а не должны быть украшены известными атрибутами типов.

В моем собственном случае я решил использовать свойство $ type для обозначения типа в моем объекте json, а не пытаться определить его по свойствам, хотя здесь можно позаимствовать другие решения, чтобы использовать определение на основе свойств.

 public class JsonKnownTypeConverter : JsonConverter
{
    public IEnumerable<Type> KnownTypes { get; set; }

    public JsonKnownTypeConverter() : this(ReflectTypes())
    {

    }
    public JsonKnownTypeConverter(IEnumerable<Type> knownTypes)
    {
        KnownTypes = knownTypes;
    }

    protected object Create(Type objectType, JObject jObject)
    {
        if (jObject["$type"] != null)
        {
            string typeName = jObject["$type"].ToString();
            return Activator.CreateInstance(KnownTypes.First(x => typeName == x.Name));
        }
        else
        {
            return Activator.CreateInstance(objectType);
        }
        throw new InvalidOperationException("No supported type");
    }

    public override bool CanConvert(Type objectType)
    {
        if (KnownTypes == null)
            return false;

        return (objectType.IsInterface || objectType.IsAbstract) && KnownTypes.Any(objectType.IsAssignableFrom);
    }

    public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        // Load JObject from stream
        JObject jObject = JObject.Load(reader);

        // Create target object based on JObject
        var target = Create(objectType, jObject);
        // Populate the object properties
        serializer.Populate(jObject.CreateReader(), target);
        return target;
    }

    public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    //Static helpers
    static Assembly CallingAssembly = Assembly.GetCallingAssembly();

    static Type[] ReflectTypes()
    {
        List<Type> types = new List<Type>();
        var referencedAssemblies = Assembly.GetExecutingAssembly().GetReferencedAssemblies();
        foreach (var assemblyName in referencedAssemblies)
        {
            Assembly assembly = Assembly.Load(assemblyName);
            Type[] typesInReferencedAssembly = GetTypes(assembly);
            types.AddRange(typesInReferencedAssembly);
        }

        return types.ToArray();
    }

    static Type[] GetTypes(Assembly assembly, bool publicOnly = true)
    {
        Type[] allTypes = assembly.GetTypes();

        List<Type> types = new List<Type>();

        foreach (Type type in allTypes)
        {
            if (type.IsEnum == false &&
               type.IsInterface == false &&
               type.IsGenericTypeDefinition == false)
            {
                if (publicOnly == true && type.IsPublic == false)
                {
                    if (type.IsNested == false)
                    {
                        continue;
                    }
                    if (type.IsNestedPrivate == true)
                    {
                        continue;
                    }
                }
                types.Add(type);
            }
        }
        return types.ToArray();
    }

Затем его можно установить в качестве средства форматирования

GlobalConfiguration.Configuration.Formatters.JsonFormatter.SerializerSettings.Converters.Add(new JsonKnownTypeConverter());

Ответ 7

Здесь другое решение, которое позволяет избежать использования jObject.CreateReader() и вместо этого создает новый JsonTextReader (который является поведением, используемым методом JsonCreate.Deserialze по умолчанию:

public abstract class JsonCreationConverter<T> : JsonConverter
{
    protected abstract T Create(Type objectType, JObject jObject);

    public override bool CanConvert(Type objectType)
    {
        return typeof(T).IsAssignableFrom(objectType);
    }

    public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        if (reader.TokenType == JsonToken.Null)
            return null;

        // Load JObject from stream
        JObject jObject = JObject.Load(reader);

        // Create target object based on JObject
        T target = Create(objectType, jObject);

        // Populate the object properties
        StringWriter writer = new StringWriter();
        serializer.Serialize(writer, jObject);
        using (JsonTextReader newReader = new JsonTextReader(new StringReader(writer.ToString())))
        { 
            newReader.Culture = reader.Culture;
            newReader.DateParseHandling = reader.DateParseHandling;
            newReader.DateTimeZoneHandling = reader.DateTimeZoneHandling;
            newReader.FloatParseHandling = reader.FloatParseHandling;
            serializer.Populate(newReader, target);
        }

        return target;
    }

    public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
    {
        serializer.Serialize(writer, value);
    }
}

Ответ 8

Много раз реализация будет существовать в том же пространстве имен, что и интерфейс. Итак, я придумал это:

    public class InterfaceConverter : JsonConverter
    {
    public override bool CanWrite => false;
    public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
    {
    }

    public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        var token = JToken.ReadFrom(reader);
        var typeVariable = this.GetTypeVariable(token);
        if (TypeExtensions.TryParse(typeVariable, out var implimentation))
        { }
        else if (!typeof(IEnumerable).IsAssignableFrom(objectType))
        {
            implimentation = this.GetImplimentedType(objectType);
        }
        else
        {
            var genericArgumentTypes = objectType.GetGenericArguments();
            var innerType = genericArgumentTypes.FirstOrDefault();
            if (innerType == null)
            {
                implimentation = typeof(IEnumerable);
            }
            else
            {
                Type genericType = null;
                if (token.HasAny())
                {
                    var firstItem = token[0];
                    var genericTypeVariable = this.GetTypeVariable(firstItem);
                    TypeExtensions.TryParse(genericTypeVariable, out genericType);
                }

                genericType = genericType ?? this.GetImplimentedType(innerType);
                implimentation = typeof(IEnumerable<>);
                implimentation = implimentation.MakeGenericType(genericType);
            }
        }

        return JsonConvert.DeserializeObject(token.ToString(), implimentation);
    }

    public override bool CanConvert(Type objectType)
    {
        return !typeof(IEnumerable).IsAssignableFrom(objectType) && objectType.IsInterface || typeof(IEnumerable).IsAssignableFrom(objectType) && objectType.GetGenericArguments().Any(t => t.IsInterface);
    }

    protected Type GetImplimentedType(Type interfaceType)
    {
        if (!interfaceType.IsInterface)
        {
            return interfaceType;
        }

        var implimentationQualifiedName = interfaceType.AssemblyQualifiedName?.Replace(interfaceType.Name, interfaceType.Name.Substring(1));
        return implimentationQualifiedName == null ? interfaceType : Type.GetType(implimentationQualifiedName) ?? interfaceType;
    }

    protected string GetTypeVariable(JToken token)
    {
        if (!token.HasAny())
        {
            return null;
        }

        return token.Type != JTokenType.Object ? null : token.Value<string>("$type");
    }
}

Следовательно, вы можете включить это глобально так:

public static JsonSerializerSettings StandardSerializerSettings => new JsonSerializerSettings
    {
        Converters = new List<JsonConverter>
        {
            new InterfaceConverter()
        }
    };