C++自动序列化和反序列化在实际软件开发中的应用(二)

上一篇文章介绍了自动进行序列化和反序列化的方法，其中也指出了其中存在的问题以及不足，今天这篇文章来详细说下如何处理

背景

目前使用自动生成属性的方法支持的数据类型有限，并不是所有的数据类型有支持，不支持的类型生成的键值对的值会是 null，肯定不是我们想要的，因此需要对这些类型进行自定义扩展。

目前不支持的类型主要有以下几种场景：

• QRect
• QSize
• QPoint
• QList<T>，QVector<T>，比如： QList<int>，QList<float>，QList<double>……
• QPolygon, QPolygonF
• QLine，QLineF
• QMap, QSet,QHash……
• std 标准库数据类型
• 其它自定义类型

原因

为什么上述类型不支持呢？有两个原因：

第一，上述这些类型无法反向解析，无法进行有效的区分，比如你想把一个QSize 保存成什么样子？

• 数组形式：[10,10]
• 字符串："QSize(10,10)"

不管哪种方式，都不是通用的，数组格式在反序列化时无法还原，除非手动进行，字符串方式有冗余字段无法满足三方使用。

第二，其实不怪 Qt，JSON 的键值就支持这些类型,[侯捷] 曾说过「源码面前了无秘密」,我们再顺便看下Qt源码。

某个字段的值是这样获取的，返回的是一个 QVariant 类型，这个类型本身可以支持多种数据类型

QVariant v = object->property(proName);

将获取的键值插入到 QJsonObject 当中:

jsObj.insert(proName, QJsonValue::fromVariant(v));

问题就出在这里，JSON 对象的值需要一个 QJsonValue 类型，但是 QJsonValue 仅仅支持常见的基本数据类型

    QJsonValue(Type = Null);
    QJsonValue(bool b);
    QJsonValue(double n);
    QJsonValue(int n);
    QJsonValue(qint64 v);
    QJsonValue(const QString &s);
    QJsonValue(QLatin1String s);
    QJsonValue(const QJsonArray &a);
    QJsonValue(const QJsonObject &o);

基于上述两个原因，我们能够做的只能是把其它类型转换成标准JSON 支持的类型。

方案

JSON作为通用的数据格式，一般普遍做法需要针对特殊类型字段单独处理，再反序列化时也需要单独处理，下面以QPoint、QSize 两种类型为例详细展开说下:

    Q_PROPERTY(QSize testSize READ testSize WRITE setTestSize)
    Q_PROPERTY(QPoint testPoint READ testPoint WRITE setTestPoint)

在进行序列化时，判断该属性类型，然后分别进行处理：

    switch (propertyType)
    {
    case QMetaType::QSize:      return serializeSize(value.toSize());
    case QMetaType::QSizeF:     return serializeSize(value.toSizeF());
    default:                    throw  KException{ QByteArray("Invalid type id ") +
                         QByteArray(QMetaType::typeName(propertyType))};
    }

QSize和QSizeF 是类似的，因此需要写一个模板来统一处理：

template <class Size>
static inline QVariant serializeSize(const Size &size)
{
    return QVariant(QJsonArray{size.width(), size.height()});
}

扩展

一般我们能想到的是分别实现对QSize和QSizeF 进行处理，这个时候你会写两个函数来处理，进阶后你会写一个模板来处理，那么再次进阶下，怎么处理呢？

来看一个更高级的用法(语法糖，C++17才有的)

QJsonValue serializeSize(const std::variant<QSize, QSizeF> &size) const
{
    return
        std::visit([](const auto &s) -> QJsonArray {
            return {s.width(), s.height()};
        }, size);
}

上述代码可以参考开源项目: https://github.com/Skycoder42/QtJsonSerializer

总结

上述提供了一种方案和思路，按照这个思路继续扩展其它数据类型即可，如果感兴趣可以直接看这个开源项目：https://github.com/Skycoder42/QtJsonSerializer， 不过需要 Qt5.12 及以上版本才支持哦

如果想自己动手实现，顺便深入学习下 Qt 元对象系统，那么可以一起参与进来，从零实现一个简易版本的序列化库: https://github.com/kevinlq/KSerialize.

授人以鱼不如授人以渔， 方案和思路有了，关键还是要多动手写起来,如果有问题随时留言交流。