.NET 中的源代码生成器如何生成序列化代码？

源代码生成器在编译时分析标记类型并生成序列化代码，避免运行时反射开销。1. 它基于Roslyn解析语法树和语义信息；2. 扫描如[JsonSerializable]等特性标识的类型；3. 自动生成高效、强类型的序列化方法；4. 以System.Text.Json为例，在编译时生成PersonContext包含映射表和读写逻辑；5. 调用时直接使用生成代码提升性能；6. 可自定义实现ISourceGenerator接口，结合语法接收器捕获目标类型；7. 为[GenerateSerializer]标记类生成WriteTo/ReadFrom方法；8. 优势包括支持AOT、消除反射、深度优化；9. 限制是仅处理编译时可见类型，无法处理运行时泛型实例；10. 调试需启用特殊模式。该机制将运行时负担前移，使序列化高效透明。

.NET 中的源代码生成器通过在编译期间分析代码结构，自动生成与序列化相关的类型和方法，从而避免运行时反射带来的性能开销。它不依赖外部工具或运行时动态生成代码，而是在编译时将序列化逻辑直接嵌入到最终程序集中。

源代码生成器如何工作

源代码生成器是 .NET Compiler Platform（Roslyn）的一部分，能够在编译过程中读取用户代码中的语法树和语义信息，并根据特定规则生成新的 C# 代码文件。这些生成的代码与开发者编写的代码一起参与编译，就像手动编写的一样。

对于序列化场景，生成器会：

• 扫描标记了特定属性（如 Serializable 或自定义特性）的类型
• 分析类型的字段和属性结构
• 生成对应的序列化/反序列化方法实现
• 输出为可编译的 C# 源码，注入到项目中

以 System.Text.Json 源生成器为例

.NET 6 引入了 JsonSourceGenerator，允许提前生成 JSON 序列化支持代码。

使用方式如下：

编译时，生成器会：

• 识别 Person 类型的公共属性
• 生成高效的序列化读写器方法
• 构建属性名到访问器的映射表
• 避免运行时使用反射解析类型结构

这样调用 JsonSerializer.Serialize(value, PersonContext.Default.Person) 时，就能直接使用生成的强类型序列化逻辑，提升性能。

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自定义序列化生成器实现思路

如果需要为二进制协议或特定格式生成代码，可以创建自己的源生成器：

• 实现 ISourceGenerator 接口
• 注册语法接收器来捕获目标类型（如带有 [Message] 特性的类）
• 在 Execute 方法中生成类似 WriteTo(Stream) 和 ReadFrom(ReadOnlySpan) 的方法体
• 使用 Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Syntax API 构建语法树，或拼接字符串模板

例如，对以下类型：

生成器可自动创建 User.Serialize 和 User.Deserialize 方法，内含按字段顺序写入/读取的逻辑。

优势与限制

源代码生成器用于序列化的主要优势在于：

• 编译时确定逻辑，运行时无需反射
• 可做深度优化，如跳过空检查、常量折叠
• 支持 AOT 编译，适合 NativeAOT 或 Blazor WebAssembly

但也存在一些限制：

• 只能处理编译时可见的类型
• 无法处理运行时才确定的泛型实例
• 调试生成的代码需启用源生成器调试模式

基本上就这些。源代码生成器让序列化既高效又透明，关键是把原本延迟到运行时的工作提前完成。不复杂但容易忽略细节。

以上就是.NET 中的源代码生成器如何生成序列化代码？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！