1. Вступ
Ми з вами вже встигли попрацювати з колекціями. Без них нікуди — ні в програмуванні, ні в житті. Уявіть, що ви складаєте список справ на день: купити продукти, зателефонувати лікарю, забрати замовлення. Навряд чи ви заводитимете окремий блокнот для кожної справи. Набагато простіше й логічніше занотувати всі завдання в один список.
Так само й у програмуванні: коли об’єктів стає багато — користувачів, замовлень, повідомлень — ми не завжди створюємо для кожного окрему змінну. Замість цього використовуємо колекції: списки, словники, множини. Це дає змогу зручно зберігати, перебирати й обробляти одразу цілі групи даних.
Сценарії з реального життя:
- Зберігання та обмін даними між застосунками: ваша колекція книжок може мігрувати з одного застосунку до іншого.
- Кешування наборів даних на диску.
- Передача даних мережею (frontend ↔ backend).
- Імпорт/експорт інформації (наприклад, ви вирішили зробити власний експорт книжок у JSON!).
На співбесіді: «Як би ви серіалізували й зберегли список замовлень?» — буде чудово, якщо згадаєте не тільки один об’єкт, а й серіалізацію колекцій.
2. Як працюють колекції під час серіалізації
JSON і колекції: коротка історія кохання
Коли ви серіалізуєте звичайний об’єкт, він перетворюється на JSON-об’єкт виду { "field": value }. А якщо серіалізувати список або масив — отримуємо JSON-масив [ ... ].
Візуально:
| C# | JSON |
|---|---|
|
|
|
|
|
|
Головна «магія»: достатньо викликати JsonSerializer.Serialize() для колекції — і вона автоматично перетворюється на масив. У зворотний бік — Deserialize<List<T>>() — і «магія» спрацьовує знову.
Відповідність між колекціями C# і JSON-масивами
| Тип колекції в C# | Приклад | JSON |
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Приклад: серіалізація і десеріалізація масиву книжок
Почнімо з мінімального прикладу. Візьмімо наш клас Book, який ми вже створювали в попередніх лекціях:
public class Book
{
public string Title { get; set; }
public string Author { get; set; }
}
Тепер створимо масив книжок, серіалізуємо його, збережемо у файл і завантажимо назад.
using System;
using System.IO;
using System.Text.Json;
namespace LibraryApp
{
public class Book
{
public string Title { get; set; }
public string Author { get; set; }
}
class Program
{
static void Main()
{
// Створимо масив книжок
Book[] books = new Book[]
{
new Book { Title = "Три товариші", Author = "Еріх Марія Ремарк" },
new Book { Title = "Майстер і Маргарита", Author = "Михайло Булгаков" },
new Book { Title = "1984", Author = "Джордж Орвелл" }
};
// Серіалізація масиву книжок у рядок
var options = new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true };
string json = JsonSerializer.Serialize(books, options);
Console.WriteLine("JSON масиву книжок:\n" + json);
// Запис у файл (синхронно)
File.WriteAllText("books.json", json);
// Читання з файлу (синхронно)
string jsonFromFile = File.ReadAllText("books.json");
// Десеріалізація назад у масив
Book[]? booksFromFile = JsonSerializer.Deserialize<Book[]>(jsonFromFile);
// Виводимо результат у консоль
Console.WriteLine("\nДесеріалізовані книжки:");
if (booksFromFile != null)
{
foreach (var book in booksFromFile)
{
Console.WriteLine($"- {book.Title} (автор: {book.Author})");
}
}
}
}
}
Що тут відбувається?
- Створюємо масив Book[] і заповнюємо його трьома книжками.
- Через JsonSerializer.Serialize перетворюємо масив на зручний для читання JSON-рядок (опція WriteIndented робить форматування читабельним).
- Записуємо його у файл, читаємо назад і десеріалізуємо — і ось, у нас знову є масив книжок.
- Перевіряємо, що всі дані коректно відновилися.
Переконайтеся, що файл "books.json" з’являється в папці з програмою. Відкрийте його — там буде приблизно такий JSON:
[
{
"Title": "Три товариші",
"Author": "Еріх Марія Ремарк"
},
{
"Title": "Майстер і Маргарита",
"Author": "Михайло Булгаков"
},
{
"Title": "1984",
"Author": "Джордж Орвелл"
}
]
4. Приклад: серіалізація колекції List<T>
Робота з List<Book> нічим не відрізняється. Серіалізатор бачить колекцію й перетворює її на JSON-масив.
List<Book> myBooks = new List<Book>
{
new Book { Title = "Злочин і кара", Author = "Федір Достоєвський" },
new Book { Title = "Війна і мир", Author = "Лев Толстой" }
};
string jsonList = JsonSerializer.Serialize(myBooks, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });
Console.WriteLine(jsonList);
// А десеріалізуємо ось так:
List<Book>? loadedBooks = JsonSerializer.Deserialize<List<Book>>(jsonList);
// Перевіряємо, що все відновилося
foreach (var book in loadedBooks!)
{
Console.WriteLine($"{book.Title} ({book.Author})");
}
А можна серіалізувати просто список цілих чисел?
Звісно! Серіалізація працює не лише для ваших класів, а й для простих типів:
List<int> numbers = new List<int> { 10, 20, 30, 40 };
string jsonNums = JsonSerializer.Serialize(numbers); // результат: [10,20,30,40]
List<int>? loadedNums = JsonSerializer.Deserialize<List<int>>(jsonNums);
// loadedNums: List<int> з тими самими значеннями
5. Схема та аналогії: як серіалізатор бачить колекції?
Щоб краще зрозуміти, як працює серіалізація колекцій, погляньмо на просту схему:
graph TD;
A[List[Book] у C#] -->|Serialize| B[JSON-масив у рядку]
B -->|Write| C[Файл books.json]
C -->|Read| D[Рядок JSON з файлу]
D -->|Deserialize| E[List[Book] у C#]
Коротко про процес:
- Колекція або масив серіалізується як масив у JSON ([ ... ]).
- Порядок елементів зберігається (якщо ви не втручалися спеціальними налаштуваннями).
- Кожен елемент колекції серіалізується як окремий об’єкт.
6. Особливості серіалізації колекцій: на що звернути увагу
1. null і порожні колекції
Якщо колекція null, серіалізатор за замовчуванням просто запише null у JSON. Будьте уважні: у вашій бізнес-логіці порожня колекція і null — не одне й те саме.
Якщо колекція порожня (new List<Book>()), JSON виглядатиме як [] — порожній масив. Це зручно, коли треба явно показати відсутність елементів.
2. Десеріалізація — порядок важливий
Порядок елементів у масиві завжди зберігається. Тобто якщо серіалізували три книжки у певному порядку — саме так він і відновиться.
3. Колекція з об’єктами різних типів?
System.Text.Json не підтримує поліморфізм без додаткових налаштувань. Тобто якщо у вас, наприклад, List<Animal> із собаками та котами (де кожен — похідний клас), то за замовчуванням тип елемента не буде відновлено автоматично. До поліморфної серіалізації ми ще повернемося; з простими списками все просто.
7. Типові помилки та поширені непорозуміння
Помилка № 1: серіалізуємо колекцію, але забуваємо, що в ній можуть бути об’єкти з приватними полями
JsonSerializer серіалізує тільки публічні властивості (і лише з гетерами/сетерами). Якщо у вас клас такий:
public class User
{
public string Login { get; set; }
private string Password { get; set; } // Не буде серіалізовано!
}
Пароль у JSON не потрапить — і це добре для безпеки. Але якщо вам потрібно його зберегти, не забудьте зробити властивість публічною.
Помилка № 2: серіалізація колекцій із null-елементами
Якщо колекція містить null, наприклад: new List<Book> { null, book2 }, то після серіалізації на місці першого елемента буде null. Під час десеріалізації — так само. Приклад такого JSON:
[null, { "Title": "Війна і мир", "Author": "Лев Толстой" }]На практиці таке трапляється рідко, але якщо ви серіалізуєте колекцію, де можуть бути пропуски, урахуйте це в логіці.
Помилка № 3: не той тип під час десеріалізації
Часта помилка: серіалізували список, а десеріалізуємо в масив (або навпаки). Це працює, якщо типи сумісні (Book[] ↔ List<Book>), але інколи можуть бути нюанси, якщо, наприклад, потрібно десеріалізувати масив рядків в об’єкт, а не в колекцію.
ПЕРЕЙДІТЬ В ПОВНУ ВЕРСІЮ