持久对象(persistent objects)广泛应用于游戏、分布式数据库系统、多媒体以及图形应用程序中。目前C++并不直接支持持久性(persistence)(但有一些在C++未来版本中添加持久性和反射(reflection)的建议)。持久对象可以在创建它的程序的作用域之外保持自身状态。把对象写入一个文件并在以后重建之,或者把对象传送到一台远程机器,就是这样的例子。对持久性的支持并不象第一眼看上去那样简单,同一对象的大小和内存布局在不同的平台上可能并不相同,而不同的字节次序(byte ordering),或称为endian-ness,使事情更加复杂化。在下文中我将讨论如何实现持久性,而无须求助于DCOM和 CORBA之类的第三方框架。对于小型和可移植的应用程序而言,这是一种有效并令人满意的方案。
序列化(serialization)基础
为了使一个对象持久存在,必须把它的状态保存在非易失的存储设备中。考虑一个录制和播放MP3文件的应用程序,每首单曲都表示为一个包含标题、唱片、歌手、时间、速率、录制日期以及相应的 MP3文件的对象,该应用
程序在跟踪列表中显示最近播放的曲目。你的目标是通过序列化,也就是把对象写入一个文件,使MP3对象成为持久对象,同时通过反序列化(deserialization)在下一个 session中重建这些对象。
序列化内置数据类型
每个对象最终都由内置数据成员组成,如int, bool, char等等。你的第一个任务是把这样的类型写入一个输出文件流(ofstream)中。应用
程序必须这些值存储为相应的二进制形式,基于这个目的,应使用write() 和read() 成员函数。write() 以某个变量的地址和大小为参数,把该变量的位模式写入一个文件流中。read() 的两个参数为char*和long类型,分别指示内存缓冲区的地址和字节大小。下面的例子演示如何在ofstream中保存两个整数:
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
int x,y; // mouse coordinates
// ..assign values to x and y
ofstream archive("coord.dat", ios::binary);
archive.write(reinterpret_cast<char *>(&x), sizeof (x));
archive.write(reinterpret_cast<char *>(&x), sizeof (x));
archive.close();
}
使用reinterpret_cast<>是必要的,因为write()的第一个参数类型为const char*,但&x和&y是int*类型。
以下代码读取刚才存储的值:
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
int x,y;
ifstream archive("coord.dat");
archive.read((reinterpret_cast<char *>(&x), sizeof(x));
archive.read((reinterpret_cast<char *>(&y), sizeof(y));
}
序列化对象
要序列化一个完整的对象,应把每个数据成员写入文件中:
class MP3_clip
{
private:
std::time_t date;
std::string name;
int bitrate;
bool stereo;
public:
void serialize();
void deserialize();
//..
};
void MP3_clip::serialize()
{
{
int size=name.size();// store name''s length
//empty file if it already exists before writing new data
ofstream arc("mp3.dat", ios::binary|ios::trunc);
arc.writ