C#中如何使用Newtonsoft.Json将对象序列化为JSON字符串时排除空值？

Question

在C#中使用Newtonsoft.Json时，如何配置序列化选项以自动排除值为null的属性，确保生成的JSON字符串更加简洁？即，在将对象转换为JSON时，如何通过设置`JsonSerializerSettings`或使用特性标注的方式，避免null值属性出现在最终的JSON输出中？这在处理复杂对象或API数据传输时尤为重要。

Answer 1

1. 问题概述

在C#中使用Newtonsoft.Json（也称Json.NET）进行对象序列化时，如果对象的某些属性值为null，默认情况下这些属性会被包含在生成的JSON字符串中。这可能会导致JSON输出冗长且不必要地复杂。为了提高数据传输效率和可读性，可以通过配置`JsonSerializerSettings`或使用特性标注的方式，自动排除值为null的属性。

常见技术问题：

• 如何通过代码设置序列化选项以忽略null值？
• 是否可以使用特性来实现相同的功能？
• 在实际项目中，这种优化对性能有何影响？

2. 解决方案：通过`JsonSerializerSettings`配置

Newtonsoft.Json提供了`JsonSerializerSettings`类，允许开发者自定义序列化行为。其中，`NullValueHandling`属性用于控制null值的处理方式。将该属性设置为`NullValueHandling.Ignore`即可排除null值属性。

using Newtonsoft.Json;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var settings = new JsonSerializerSettings
        {
            NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore // 忽略null值
        };

        var obj = new ExampleClass { Name = "Test", Age = null };
        string json = JsonConvert.SerializeObject(obj, settings);
        Console.WriteLine(json); // 输出: {"Name":"Test"}
    }
}

public class ExampleClass
{
    public string Name { get; set; }
    public int? Age { get; set; }
}

3. 解决方案：通过特性标注

除了通过`JsonSerializerSettings`全局配置外，还可以在类或属性上使用`[JsonProperty(NullValueHandling = ...)]`特性，针对特定属性或类实现null值排除功能。

using Newtonsoft.Json;

public class ExampleClass
{
    [JsonProperty(NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore)]
    public string Name { get; set; }

    [JsonProperty(NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore)]
    public int? Age { get; set; }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var obj = new ExampleClass { Name = "Test", Age = null };
        string json = JsonConvert.SerializeObject(obj);
        Console.WriteLine(json); // 输出: {"Name":"Test"}
    }
}

4. 分析与对比

以下是两种方法的对比分析：

方法	优点	缺点
`JsonSerializerSettings`	适用于全局配置，代码简洁，易于维护。	无法针对单个属性进行差异化处理。
`JsonProperty`特性	灵活性高，可针对具体属性定制规则。	需要在每个需要处理的属性上手动添加特性，可能增加代码量。

5. 实际应用中的考虑

在API开发中，排除null值属性能够显著减少JSON的大小，从而降低网络传输的开销。尤其是在处理大型复杂对象或批量数据时，这种优化尤为重要。然而，开发者也需要权衡以下几点：

1. 是否所有场景都需要排除null值？某些情况下，null值的存在可能是有意义的。
2. 团队成员是否熟悉这种配置方式？统一的编码规范有助于减少误解。

流程图：选择合适的方法

graph TD;
    A(需求分析) --> B{是否需要全局配置？};
    B --是--> C(使用JsonSerializerSettings);
    B --否--> D{是否需要针对单个属性？};
    D --是--> E(使用JsonProperty特性);
    D --否--> F(保持默认行为);