.NET XML 序列化完整指南：從基礎操作到設定檔持久化與物件資料庫雛形

序列化將物件轉換為可儲存/傳輸格式，反序列化還原物件。.NET System.Xml.Serialization 提供人類可讀、跨平台相容的 XML 序列化，適用於 Web Services、遠端呼叫、設定檔持久化。本文涵蓋核心類別、屬性控制、基本操作、忽略屬性、巢狀物件序列化、設定檔應用與面向物件資料庫的延伸思路。

核心類別與屬性

基本序列化與反序列化

// 序列化
var customer = new Customer { FirstName = "Zach", LastName = "Smith" };
var serializer = new XmlSerializer(typeof(Customer));
using (var writer = new StringWriter()) {
    serializer.Serialize(writer, customer);
    Console.WriteLine(writer.ToString());
}

// 反序列化
using (var file = File.OpenRead("customer.xml")) {
    var customer = (Customer)serializer.Deserialize(file);
}

輸出範例與屬性控制

<?xml version="1.0" encoding="utf-16"?>
<Customer xmlns:xsi="https://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="https://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <Orders />
  <LastName>Smith</LastName>
  <FirstName>Zach</FirstName>
</Customer>

• 公用屬性/欄位預設序列化
• 私有成員不序列化
• 無參數建構函式**必要**，否則拋出例外
• [XmlIgnore] 標記的 Income 屬性**完全不出現在 XML 中**，反序列化時為預設值

巢狀集合序列化

public class Customer {
    public List<Order> Orders { get; set; } = new List<Order>();
    // ...
}
public class Order { public decimal Total { get; set; } }

輸出：

<Orders>
  <Order><Total>34.56</Total></Order>
  <Order><Total>156.56</Total></Order>
</Orders>

集合自動展開為同名元素序列，反序列化自動重建列表。

實用場景：應用程式設定檔持久化

替代手寫 XML 解析：

public class AppSettings {
    public string LastOpenedFolder { get; set; }
    public int WindowWidth { get; set; }
    public int WindowHeight { get; set; }
    public List<string> RecentFiles { get; set; } = new List<string>();
}

// 儲存
using (var writer = new StreamWriter("settings.xml")) 
    new XmlSerializer(typeof(AppSettings)).Serialize(writer, settings);

// 載入
using (var reader = new StreamReader("settings.xml"))
    settings = (AppSettings)new XmlSerializer(typeof(AppSettings)).Deserialize(reader);

優點：

• 零解析代碼，強型別存取
• 人工可編輯 (記事本即可修改)
• 版本演進相容 (新增屬性預設值、缺失屬性忽略)

延伸：XML 序列化 + XPath + Predicate = 物件資料庫雛形

概念架構：

1. 每個物件類型對應一個 XML 檔案 (或單一檔案多區段)
2. XmlDocument 載入整份文件
3. 查詢：XPath 選取節點 → XmlSerializer 反序列化為物件
4. 更新：修改物件 → 序列化 → XmlDocument 替換節點 → 儲存
5. 索引：維護關鍵欄位的 Dictionary<string, XmlNode> 對應

作者嘗試在 200 行 C# 內實現完整功能，展示 XML 序列化超越單純持久化的潛力。

效能與限制提醒

• 啟動開銷：XmlSerializer 建構函式會動態生成組件 (首次較慢)，建議靜態快取實例
• 大型物件圖：記憶體佔用高，考慮 XmlReader/Writer 流式處理
• 循環參考：不支援，需手動斷開或使用 DataContractSerializer (支援 IsReference=true)
• 版本容錯：缺失元素/屬性自動忽略，新增元素自動略過，適合演進式介面