C#型別轉換之自定義隱式轉換和顯式轉換

2022-03-29 13:00:58

前言

有時我們會遇到這麼一種情況：在json資料裡，陣列裡的資料型別不一致，導致我們不能直接反序列化為目標型別。最終我們只能反序列化為JObject型別，然後通過字串取值的方式來取出資料。

下面介紹一種新方式：通過自定義隱式轉換，把不一樣的資料型別反序列化為一樣的資料型別。

基礎知識

型別轉換有2種：隱式轉換和顯式轉換。但是，不管是隱式轉換，還是顯式轉換，都是生成了一個新物件返回的。改變新物件的屬性，不會影響老物件！(dynamic物件除外，詳情搜尋dynamic動態型別。)

自定義隱式/顯式轉換的方法需要用到幾個關鍵字：implicit(隱式轉換)、explicit(顯式轉換)、operator(操作符)。更多的注意點見下：

方法必須是static
使用implicit或explicit
搭配operator(此也是c#關鍵字，可在類別或結構宣告內多載內建運運算元或提供使用者定義的轉換)
返回值為要轉換為的目標型別，但不要在方法上宣告，方法名為目標型別。注意：返回值不一定是本類型別。本型別和其他型別之間可以互相轉換，只要定義轉換方法就行。
引數為原始型別，方法名為目標型別
類A到類B的型別轉換定義不能在類C中進行（即2個類的轉換不能在第3個類中定義），否則會報錯：使用者定義的轉換必須是轉換成封閉型別，或者從封閉型別轉換。具體檢視後面的使用者定義的轉換必須是轉換成封閉型別，或者從封閉型別轉換
不能被virtual/override修飾（不能“覆蓋”運運算元，因為它們是靜態的。）Overriding implicit operators in C#

範例程式碼

//================定義型別和方法================
class Robot
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }

    public Robot(int id, string name)
    {
        Id = id;
        Name = name;
    }

    #region 其他型別->本類

    //隱式轉換
    public static implicit operator Robot(string name)
    {
        return new Robot(101, name);
    }

    //顯式轉換
    public static explicit operator Robot(int id)
    {
        return new Robot(id, "miku");
    }

    #endregion

    #region 本類->其他型別

    //隱式轉換
    public static implicit operator string(Robot robot)
    {
        return robot.Name;
    }

    //顯式轉換
    public static explicit operator int(Robot robot)
    {
        return robot.Id;
    }

    #endregion
}

//================測試程式碼================
#region 其他型別->本類

string gumiStr = "gumi";
Robot gumi001 = gumiStr; //隱式轉換
Console.WriteLine("隱式轉換：gumi001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(gumi001));

int lukaId = 1004;
Robot luka001 = (Robot)lukaId; //顯式轉換
Console.WriteLine("顯式轉換：luka001 : {0}", JsonConvert.SerializeObject(luka001));

#endregion

#region 其他型別->本類

Robot miku001 = new Robot(1001, "miku10001");
//隱式轉換
string mikuName = miku001;
//顯式轉換
int mikuId = (int)miku001;

Console.WriteLine("隱式轉換：miku001 Name: {0}", mikuName);
Console.WriteLine("顯式轉換：miku001 Id: {0}", mikuId);

#endregion

輸出結果如下：

隱式轉換：gumi001 : {"Id":101,"Name":"gumi"}
顯式轉換：luka001 : {"Id":1004,"Name":"miku"}
隱式轉換：miku001 Name: miku10001
顯式轉換：miku001 Id: 1001

實際應用

問題

[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]

這樣一個字串，如何可以反序列化成一個物件？（如何定義這個類？）

答案

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;
					
public class Program
{
	public static void Main()
	{
		var json = "[1,[[2,2],[2,2],[2,2],[2,2]]]";
		var root = JsonConvert.DeserializeObject<Root>(json);
		foreach(var ele in root)
		{
			if(ele.SingleValue.HasValue)
			{//有值，原始資料為 1
				Console.WriteLine(ele.SingleValue.Value);
			}else
			{//原始資料為 二維陣列
				Console.WriteLine(string.Join(" ",ele.Select(x=>string.Join(",",x))));
			}
		}
		Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(root));
	}
}

class Root : List<Element> { }
[JsonConverter(typeof(CConverter))]
class Element : List<List<long>>
{
    //該屬性，存放 1 。後續可以通過判斷該屬性是否有值來得知原始資料的情況
	public long? SingleValue { get; set; }

    //遇到 1 ，隱式轉換為 該型別，其中 1 被存放到SingleValue屬性
	public static implicit operator Element(long d)
	{
		return new Element { SingleValue = d };
	}
}

public class CConverter : JsonConverter
{
	public override bool CanConvert(Type objectType)
	{
		return (objectType == typeof(Element));
	}

	public override bool CanRead  { get { return false; } }
	public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
	{
		throw new NotImplementedException();
	}

	public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
	{
		var ele = value as Element;
		var token = ele.SingleValue.HasValue ? JToken.FromObject(ele.SingleValue.Value) : JToken.FromObject(ele.ToList());
		token.WriteTo(writer);
	}

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