2024年4月16日发(作者：)

圈圜嘲Ｉ　Ａｃａｄｅｍｉｃ・Ｐａｐｅｒｓ　

．

ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ中二进制与ＸＭＬ序列化方法的比较　

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｎａｒｙ　ａｎｄ　ＸＭＬ　Ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ．ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　

范东明　王　坚　戴毅茹　

（同济大学ＣＩＭＳ研究中心，上　海２０１８０４）　

摘　要：研究了二进制序列化和ＸＭＬ序列化在．ＮＥＴ平台下所表现的不同性能，分析了二进制序列化和ＸＭＬ　

序列化的不同特点；通过实例比较了二进制序列化和ＸＭＬ序列化的效率，研究了导致二者间性能不同的原因并提　

出了合理的优化方案。　

关键词：二进制序列化ＸＭＬ序列化　．ＮＥＴ　ｒｆａｍｅｗｏｒｋ　

ｄｄ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－０８０Ｘ．２００９．１２．００４　

Ａｂｓｔｒａｃ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｂｉｎａｒｙ　ａｎｄ　ＸＭＬ　ｏｂｊｅｃｔ　ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ．ＮＥＴ　ｐｌａｔｆｏｒｍｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂｉｎａｒｙ　ａｎｄ　ＸＭＬ　ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｓ　ｔｙｐｅｓ，ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｓ　ｂｉｎａｒｙ　ａｎｄ　ＸＭＬ　

ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｎｃｅ，ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｆｏｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　

ｅｒｐｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｉｎａｒｙ　ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ＸＭＬ　ｓｅｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　．ＮＥＴ￣ａｍｅｗｏｒｋ　

０引　言　

效率。通过比较进而了解两种序列化的不同点。　

对象序列化是对象持久化的一种实现方法．它将一个对象　

１二进镧序列化分析　

的属性和方法转化为一种序列化的格式以用于存储和传输．反　表１列出了３个类当二进制序列化和反序列化时所需的　

　０００、１０　０００、１００　０００次　

序列化就是根据这些保存的信息重建对象的过程【ｌ１　在现在的　

时间（以ｍｓ为单位），分别进行１００、１

软件平台中序列化已经成为一个相当重要的概念．例如Ｓｕｎ公　重复测试。目的是得到序列化对象的次数和序列化、反序列化　

司的Ｊａｙａ平台、微软的ＮＥＴ平台。两种平台都为序列化提供了　

所花费的时间之间的关系　

表ｌ二进制序列化在不同阶段所花费的时间ｍｓ　

很好的支持，以便轻松地开发。序列化是其他技术的基础，它在　

ＲＭＩ（远程方法调用）和分布式对象模型中的作用尤为突出，可　

以把对象封装成值类型并且可以跨进程、跨计算机进行发送Ｉ－一。　

一

个对象的序列化状态可以表现为二进制和ＸＭＬ格式　

从理论上说．二进制序列化无论是性能还是序列化后的数据流　

大小都比ＸＭＬ序列化更具优势．因为它需要做的转化比ＸＭＬ　

序列化要少的多；而另一方面。ＸＭＬ序列化则更为方便，它的　

可读性好并且广泛用于Ｗｅｂ服务目　因此有必要比较一下二进　

制和ＸＭＬ序列化的性能．比较一下它们在．ＮＥＴ平台上的执行　

如表ｌ所示，序列化的性能取决于类的大小和类的数量。　

｛基金项目：上海市科技发展重点项目（编号：０６１６１２０５８）；上海市基础研究重点项目（编号：０６ＪＣｌ　

大专项项目（编号：０６ＤＺ１２００１）。　

）；上海市社会发展重　

作者简介：范东明　硕士研究生。研究方向为企业信息化和智能生产系统。　

王　坚研究员，博士生导师。研究方向为系统工程、敏捷制造和企业信息化。　

３８机电一体化ｊ　２。０９１２　

Ａｃａｄｅｍｉｃ・Ｐａｐｅｒｓ幢重曩嘲　

但是我们可以看到．最大的Ｉｎｓｕｒａｎｃｅｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ类随着数量的　

增加时间却略有下降，如图１所示。在．ＮＥＴ中，序列化和反序　

列化的时间与类的大小关系比较紧密。　

表３　ｘＭＬ序列化在不同阶段所花费的时间ｍｓ　

长相对缓慢．序列化的时间开始时增长较快但不久就呈现出下　

降趋势。　

ｌ００　１００００　１０ｏｏｏ　ｌ０００００　

图１二进制序列化的比较　

在．ＮＥＴ中．有一种趋势是当进行１　０００　０００次对象的实验　

时反序列化与序列化相比所用的时间在增加。对代码分析产生　

的结果如表２所示．展示了．ＮＥＴ中的二进制序列化在不同阶　

段所花费的时间比例。　

袭２二进制序列化在不同阶段所花费的时间比例　％　

图２　ＸＭＬ序列化的比较　

．

ＮＥＴ中的ＸＭＬ反序列化不比序列化快多少　当序列化对　

象的数量较少时反序列化甚至比序列化所花费的时间更长　但　

是当序列化对象的数量较多时．反序列化要优于序列化。产生　

这种情况的原因是：在．ＮＥＴ中的ＸＭＬ类库需要初始化引导配　

置　表４列出的是序列化和反序列化在不同阶段所花费时间的　

百分比：　

可以看到随着类的数量不断增加．反序列化创建对象的时　

间在不断增长．并且成为消耗时间的主要因素。在类的数量不　

表４　ＸＭＬ序列化在不同阶段所花费的时间比例　％　

多的情况下，在．ＮＥＴ中反序列化不适合用二进制来进行　在序　

列化中我们可以看到：随着对象数量的增加封装所用的时间逐　

渐减少，而获取数据和写入的时间在不断增加　

在．ＮＥＴ中是利用反射机制来获取对象的数据．用来序列　

化。．ＮＥＴ不通过反序列化来调用构造函数，这必须被考虑到而　

且可以作为一个优化性能的方法。而提高性能的主要方法有：　

①通过反序列化对象时提高性能；②通过反射机制提高性能。　

２　ＸＭＬ序列化分析　

我们可以看到在．ＮＥＴ中ＸＭＬ序列化时的封装和开箱所　

花费的代价是相当高的，这可以作为提高性能的一个突破口。　

表３列出的是３个类的ＸＭＬ序列化和反序列化的时间　

（以ｍｓ为单位）。ＴｅｓｔＯｂｊｅｃｔ．Ｃｏｎｔｒａｃｔ．和ＩｎｓｕｒａｎｃｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ类　而它的获取、创建对象的过程和输入输出是相当有效率的。　

在．ＮＥＴ中是用Ｃ＃编写的．与二进制一样我们分别进行１００．　

３二进制与ＸＭ［Ｌ序列化的比较　

１　０００．１０　ｏｏｏ，ｌＯＯ　ｏｏ０次对象的测试。　

从图２中我们可以看到．ＸＭＬ序列化的性能取决于类的　

大小和类的数量．随着类的数量的增加反序列化所需时间的增　

‘　

如图３所示．在．ＮＥＴ中二进制序列化比ＸＭＬ序列化快２～　

３倍。　

（下转第６９页１　

２ｏ。９　２｛机电一体化３９　

圈圜唧ｌ　Ａｃａｄｅｍｉｃ・Ｐａｐｅｒｓ　

。　

５结束语　

液压同步翻转系统提高了叶片制作的效率和安全稳定性．　

增强了大型风电叶片的生产制造能力　由以上实测结果可以看　

出，数字式双闭环ＰＩＤ控制方法显示了在该液压翻转系统中的　

适用性。目前。液压翻转系统已在多台叶片模具设备中得到了　

应用，实践证明．双闭环控制策略成功地解决了翻转过程中的　

参考文献　

［１］颜海银，乐韵斐．风电叶片模具变幅翻转机构运动学分析［Ｊ］．机电　

一

体化，２００７（６）：４４－４７．　

［２］乌建中，徐鸣谦．石洞口电厂２４０１／＂１钢内筒烟囱液压顶升同步控制　

［Ｊ］．同济大学学报，１９９３（３）：９９—１０４．　

［３］薛弘晔．计算机控制技术［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，　

２０ｏ３．　

同步和匀速问题．达到了设计要求　

［４］精通ＳＩＭＵＬＩＮＫ系统仿真和控制［Ｍ］．北京：北京大学出版社。　

２Ｏ０３．　

【上接第３９页）　

Ｔｅ￣ｔＯｂｊｅｃｔ　Ｃｏｎｔｒａｃｔ　Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　

Ｉ　里里　！　

围３二进制与ＸＭＬ序列化的比较　

ｌ　

０　ｌ００００　２００００　３００００　４００００　５００００　６００００　７００００　８００００　９００００　１００Ｏ００　

从性能上看．ＸＭＬ序列化还不能代替二进制序列化　虽然　

我们已经确定了可行的性能优化．但是二进制序列化总是在数　

量级上优于ＸＭＬ序列化　

图４显示了二进制序列化和ＸＭＬ序列化在存储空间上的　

ｌ　＝＝＝竺竺：：　：＝　：　Ｉ　

图４二进制与ＸＭＬ序列化的比较　

方便地使用来自其他应用、程序语言或平台的序列化的数据。　

二进制序列化是一个典型的深度序列化　它包括类的所有　

。二进制　

比较　在．ＮＥＴ中．ｘＭＬ序列化流的存储空间比二进制序列化大　

属性．包括私有的（ｐｒｉｖａｔｅ）￣１１受保护的（ｐｍｔｅｃｔｅｄ）Ｊ￣

３．３倍左右。从存储空间的角度看，ＸＭＬ序列化依旧不能完全　

序列化也能够处理对象图的循环引用．而ＸＭＬ序列化只能序　

代替二进制序列化。两种序列化类型有各自的使用方案：二进　

列化公共（ｐｕｂｌｉｃ）成员并且没有处理对象图的循环引用的能　

制序列化以保持对象状态为应用目的．ＸＭＬ序列化则用于数　

力。ＸＭＬ序列化是一个典型的浅度序列化。　

据的共享。另外。性能与规模之间并没有直接的联系。．ＮＥＴ中，　

●　

比二进制序列化大３．３倍规模的ＸＭＬ序列化需要２－５倍的性　

参考文献　

能为代价，但是正如我们之前所说的还有优化的余地。影响性　

［１］ＡＮＮ　ＮＡＶＡＲＲＯ．ＸＭＬ从入门到精通［Ｍ］．周生炳，译．北京：电子　

能的主要因素是ＸＭＬ反序列化解析数据时要比二进制代价　

更大。　

４结束语　

工业出版社．２０００．　

［２］ＢＩＬＬ　ＥＶＪＥＮ，ＫＥＮＴ　ＳＨＡＲＫＥＹ，ＴＨＩＲＵ　ＴＨＡＮＧＡＲＡＴＨＩＮＡＭ，ｅｔ　ａ１．　

ＸＭＬ高级编程［Ｍ］．王春楠，刘永金，译．北京：清华大学出版社，　

２００９．　

本文在．ＮＥＴ平台上比较了二进制序列化和ＸＭＬ序列化．　

评估方法是从时间和空间的角度来分析和比较序列化的效率．　

另外还分析了代码从而找出瓶颈并制定出优化方案　

二进制序列化是依赖类的．它的反序列化要求使用一个与　

序列化类兼容的类．除了二进制序列化的元数据存储类的数　

［３］高立群，俞家文，丁俊松．．ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ中序列化与反序列化方　

法的分析与应用［Ｊ］．微计算机应用，２００７，２９（１１）：１１７８—１１８２．　

［４］陈忠睿，刘齐宏．．ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ中ＸＭＬ序列化研究［Ｊ］．郑州轻　

工业学院学报，２００５，２０（２）：９４—９５．　

【５］郭荷清，王曾勋．ＸＭＬ数据绑定及对象序列化的应用研究【Ｍ］．计　

算机应用及软件，２００６，２３（５）：６５—６６．　

据，还包括类名、版本信息和属性的结构。ＸＭＬ序列化没有存　

储这么多元数据。使用ＸＭＬ序列化可以控制ＸＭＬ词汇．以更　

７２机电一体化｝；７３＂９９　１２