序列化/反序列化的 XML 与二进制性能

Question

我正在开发一个紧凑的框架应用程序，需要提高性能。 该应用程序目前通过将对象序列化为 XML 并将其存储在数据库中来离线工作。 使用分析工具，我可以看到这是一个相当大的开销，减慢了应用程序的速度。 我认为如果我切换到二进制序列化，性能会提高，但由于紧凑框架不支持这一点，所以我查看了 protobuf-net。 序列化似乎更快，但反序列化要慢得多，并且应用程序执行的反序列化比序列化更多。

二进制序列化是否应该更快，如果是的话我可以采取什么措施来加快性能？ 以下是我如何使用 XML 和二进制的片段：

XML 序列化：

public string Serialize(T obj)
{
  UTF8Encoding encoding = new UTF8Encoding();
  XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(T));
  MemoryStream stream = new MemoryStream();
  XmlTextWriter writer = new XmlTextWriter(stream, Encoding.UTF8);
  serializer.Serialize(stream, obj);
  stream = (MemoryStream)writer.BaseStream;
  return encoding.GetString(stream.ToArray(), 0, Convert.ToInt32(stream.Length));
}
public T Deserialize(string xml)
{
  UTF8Encoding encoding = new UTF8Encoding();
  XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(T));
  MemoryStream stream = new MemoryStream(encoding.GetBytes(xml));            
  return (T)serializer.Deserialize(stream);
}

Protobuf-net 二进制序列化：

public byte[] Serialize(T obj)
{
  byte[] raw;
  using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
  {
    Serializer.Serialize(memoryStream, obj);
    raw = memoryStream.ToArray();
  }

  return raw;            
}

public T Deserialize(byte[] serializedType)
{
  T obj;
  using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(serializedType))
  {
    obj = Serializer.Deserialize<T>(memoryStream);
  }
  return obj;
}

Answer 1

我要纠正自己这一点，Marc Gravall 指出第一次迭代有构建模型的开销，因此我做了一些测试，对 XML 和二进制进行了 1000 次序列化和反序列化迭代的平均值。 我首先使用 Compact Framework DLL v2 进行测试，然后使用 v3.5 DLL 进行测试。 这是我得到的，时间以毫秒为单位：

.NET 2.0
================================ XML ====== Binary ===
Serialization 1st Iteration      3236       5508
Deserialization 1st Iteration    1501       318
Serialization Average            9.826      5.525
Deserialization Average          5.525      0.771

.NET 3.5
================================ XML ====== Binary ===
Serialization 1st Iteration      3307       5598
Deserialization 1st Iteration    1386       200
Serialization Average            10.923     5.605
Deserialization Average          5.605      0.279

Answer 2

您的方法中的主要开销是 XmlSerializer 类的实际生成。 创建序列化程序是一个耗时的过程，您应该只为每种对象类型执行一次。 尝试缓存序列化程序，看看是否能提高性能。

遵循这个建议，我发现我的应用程序的性能有了很大的提高，这使我能够继续使用 XML 序列化。

希望这可以帮助。

Answer 3

有趣的...想法：

• 这是什么版本的CF； 2.0？ 3.5？ 特别是，CF 3.5 具有 Delegate.CreateDelegate ，它允许 protobuf-net 比 CF 2.0 中的属性更快地访问属性，
• 无论您是注释字段还是属性？ 同样，在 CF 中，反射优化是有限的； 您可以使用属性在 CF 3.5 中获得更好的性能，因为对于字段，我唯一可用的选项是 FieldInfo.SetValue

还有许多其他事情根本无法实现CF中不存在这种情况，所以它必须在一些地方做出妥协。 对于过于复杂的模型，还有一个泛型限制的已知问题CF。 修复正在进行中，但这是一个大更改，并且需要“一段时间”。

有关信息，有关常规（完整）.NET 比较各种格式（包括 XmlSerializer 和 protobuf-net）的一些指标在这里。

Answer 4

您是否尝试过为您的类创建自定义序列化类？ 而不是使用通用序列化器 XmlSerializer（它在运行时创建一堆类）。 有一个工具可以做到这一点（sgen）。 您可以在构建过程中运行它，它会生成一个可以在 XmlSerializer 中使用的自定义程序集。

如果您有 Visual Studio，则该选项位于项目属性的“生成”选项卡下。

Answer 5

序列化对象或将它们写入数据库会影响性能吗？ 由于编写它们可能会遇到某种缓慢的存储，因此我认为它对性能的影响比序列化步骤要大得多。

请记住，Marc Gravell 发布的性能测量正在测试超过 1,000,000 次迭代的性能。

您将它们存储在什么样的数据库中？ 对象是在内存中序列化还是直接存储到存储中？ 它们如何发送到数据库？ 物体有多大？ 当更新一个对象时，您是将所有对象发送到数据库，还是仅将已更改的对象发送到数据库？ 您是否在内存中缓存了任何内容，或者每次都从存储中重新读取？

Answer 6

XML 的处理速度通常很慢并且占用大量空间。 已经有许多不同的尝试来解决这个问题，今天最流行的似乎是将所有内容放入 gzip 文件中，就像 开放包装约定。

W3C 已表明 gzip 方法并非最佳，而且它们和各种 其他小组一直在研究更好的二进制序列化，适合快速处理和压缩、传输。