Json.Net Как сериализовать и десериализовать пользовательские типы по-своему

Вы пытаетесь создать один собственный JsonConverter для ReactiveProperty<T> для каждого возможного типа T, который будет сериализовать реактивное свойство как его значение . Я предлагаю разбить это на два этапа. Сначала создайте общий JsonConverter<ReactiveProperty<T>>, который можно использовать для любого конкретного типа значения T. Во-вторых, создайте общий преобразователь для всех возможных типов значений, который использует отражение для создания и вызова преобразователей для каждого типа.

Общий JsonConverter<ReactiveProperty<T>> будет выглядеть следующим образом:

public class ReactivePropertyJsonConverter<T> : JsonConverter<ReactiveProperty<T>>
{
    public override ReactiveProperty<T>? ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, ReactiveProperty<T>? existingValue, bool hasExistingValue, JsonSerializer serializer)
    {
        var isNull = reader.MoveToContentAndAssert().TokenType == JsonToken.Null;
        if (isNull && typeof(T).IsValueType && Nullable.GetUnderlyingType(typeof(T)) == null)
            return null;
        var innerValue = !isNull ? serializer.Deserialize<T>(reader) : default(T);
        if (hasExistingValue && existingValue != null)
            existingValue.Value = (innerValue ?? default(T))!;
        else if (objectType == typeof(ReactiveProperty<T>))
            existingValue = innerValue == null ? new() : new(innerValue!);
        else
            // ReactiveProperty<T> was subclassed, use parameterized constructor.
            existingValue = innerValue == null 
                ? (ReactiveProperty<T>)Activator.CreateInstance(objectType)!
                // Here we assume the subclass has a parameterized constructor taking the value as a a single argument.
                : (ReactiveProperty<T>)Activator.CreateInstance(objectType, innerValue)!;
        return existingValue;
    }

    public override void WriteJson(JsonWriter writer, ReactiveProperty<T>? value, JsonSerializer serializer) => 
        serializer.Serialize(writer, value == null ? default(T?) : value.Value);
}

public static partial class JsonExtensions
{
    public static JsonReader MoveToContentAndAssert(this JsonReader reader)
    {
        ArgumentNullException.ThrowIfNull(reader);
        if (reader.TokenType == JsonToken.None)       // Skip past beginning of stream.
            reader.ReadAndAssert();
        while (reader.TokenType == JsonToken.Comment) // Skip past comments.
            reader.ReadAndAssert();
        return reader;
    }

    public static JsonReader ReadAndAssert(this JsonReader reader)
    {
        ArgumentNullException.ThrowIfNull(reader);
        if (!reader.Read())
            throw new JsonReaderException("Unexpected end of JSON stream.");
        return reader;
    }
}

Метод WriteJson() прост, но в отношении ReadJson() следует отметить пару моментов:

• Когда передается предварительно выделенный existingValue, я заменяю его значение, а не создаю новое реактивное свойство.

• ReactiveProperty<T> не запечатан, поэтому objectType может быть подклассом некоторого ReactiveProperty<T>. В этом случае нам придется использовать Activator.CreateInstance() для создания экземпляров этого типа.

Теперь что касается общего преобразователя, мы можем использовать Type.MakeGenericType(Type[]) для создания конкретного типа JsonConverter<ReactiveProperty<T>> для каждого типа значения T:

public class ReactivePropertyJsonConverter : JsonConverter
{
    static readonly ConcurrentDictionary<Type, JsonConverter> Converters = new();

    static JsonConverter CreateReactivePropertyConverterOfT(Type valueType) =>
        (JsonConverter)Activator.CreateInstance(typeof(ReactivePropertyJsonConverter<>).MakeGenericType(valueType))!;

    static JsonConverter GetReactivePropertyConverterOfT(Type valueType) =>
        Converters.GetOrAdd(valueType, CreateReactivePropertyConverterOfT);

    static Type? GetReactivePropertyValueType(Type objectType) =>
        objectType.BaseTypesAndSelf().Where(t => t.IsGenericType && t.GetGenericTypeDefinition() == typeof(ReactiveProperty<>)).FirstOrDefault()?.GetGenericArguments()[0];
    
    public override bool CanConvert(Type objectType) => GetReactivePropertyValueType(objectType) != null;

    public override object? ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object? existingValue, JsonSerializer serializer) => 
        GetReactivePropertyConverterOfT(GetReactivePropertyValueType(objectType)!).ReadJson(reader, objectType, existingValue, serializer);
    
    public override void WriteJson(JsonWriter writer, object? value, JsonSerializer serializer)
    {
        if (value == null)
            writer.WriteNull();
        else
            GetReactivePropertyConverterOfT(GetReactivePropertyValueType(value.GetType())!).WriteJson(writer, value, serializer);
    }
}

public static partial class JsonExtensions
{
    public static IEnumerable<Type> BaseTypesAndSelf(this Type type)
    {
        while (type != null)
        {
            yield return type;
            type = type.BaseType!;
        }
    }
}

Теперь вы можете изменить DataStorageAgent, чтобы использовать конвертер, например. следующее:

public class DataStorageAgent
{
    static UTF8Encoding DefaultEncoding { get; } = new UTF8Encoding(false, true);   
    
    static JsonSerializerSettings DefaultSettings { get; } = new ()
    {
        Converters = { new ReactivePropertyJsonConverter() },
        Formatting = Formatting.Indented,
    };

    public T? Load<T>(string saveFilePath) where T : class
    {
        try
        {
            using var textReader = new StreamReader(saveFilePath, DefaultEncoding);
            using var jsonReader = new JsonTextReader(textReader);
            return JsonSerializer.CreateDefault(DefaultSettings).Deserialize<T>(jsonReader);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Debug.LogError(ex);
            return default(T);
        }
    }

    public void Save(object saveData, string saveFilePath)
    {
        using var textWriter = new StreamWriter(saveFilePath, false, DefaultEncoding);
        JsonSerializer.CreateDefault(DefaultSettings).Serialize(textWriter, saveData);
    }
}

А также измените TestData, чтобы не заполнять его списки в конструкторе следующим образом:

public class TestData
{
    public List<Resource> resourceList = new();
    public ObservableList<Resource> observableResourceList = new();
    public ReactiveProperty<int> number = new ();
    public ReactiveProperty<string> word = new ();

    public TestData()  { }

    public static TestData Create() =>
        new ()
        {
            resourceList = { new Resource("banana", 10), new Resource("apple", 3) },
            observableResourceList = { new Resource("oBanana", 5), new Resource("oApple", 2) },
            number = new ReactiveProperty<int>(9),
            word = new ReactiveProperty<string>("word string"),
        };
}

И у вас должно быть все готово.

Примечания:

• Type.MakeGenericType() и Activator.CreateInstance() могут быть немного медленными, поэтому в ReactivePropertyJsonConverter я использовал параллельный словарь для кэширования и повторного использования экземпляров конвертера.

• Кажется, я припоминаю, что на некоторых платформах (например, IOS) работа Type.GenericMakeGenericType() не гарантируется. Если вы используете эти платформы, ReactivePropertyJsonConverter не будет работать, поэтому вам придется вручную создать все необходимые ReactivePropertyJsonConverter<T> конвертеры и добавить их в список JsonSerializerSettings.Converters.

• По умолчанию при десериализации предварительно выделенного свойства List<T> Json.NET добавит десериализованные элементы в список. Таким образом, если список уже был заполнен в каком-то конструкторе, содержимое списка может удвоиться.

  Чтобы избежать этого, я изменил ваш TestData для заполнения списков в методе Create() и сделал var testData = TestData.Create(); в тестовом методе, но если вам нужно заполнить списки внутри конструкторов, вам нужно будет использовать ObjectCreationHandling.Replace, как показано в JSON.NET. Почему это так Добавить в список вместо перезаписи?.

• В разделе Советы по производительности: оптимизируйте использование памяти Newtonsoft рекомендует десериализовать файлы JSON непосредственно из файловых потоков, а не загружать содержимое в строки с последующей десериализацией строк.

Демо-рабочий пример здесь.