对于核心数据相对比较集中的应用程序来说,serialization机制可以直接充当文档保存与打开功能的实现工具,这也是很多成熟的应用程序framework都提供serialization支持的原因
但是个人认为,serialization最精彩的用处在于保存现场,比如在探索性的科研应用程序开发过程中,很可能一部分算法已经固定下来,其余的有待进一步探索,而确定下来的部分有可能十分time consuming,如果每次改一下算法都要从头计算,就会很费时间,长期下去对工作情绪会有很大影响,这时候可以用serialization把每一步的结果存成文件,下次启动时任选一个开始新的计算。

Boost的Serialization库是一个十分强大的工具,它文档中提到的11个开发目标列举如下:
1.代码移植性,只依赖于ANSI C++标准
2.代码简洁性,的确运用Boost::Serialization所需要的代码量很小
3.每个类有自己独立的版本控制,以保证旧的save结果可以被新的程序load回来
4.深度指针save与load,不仅serialize指针本身,而且包括它指向的对象数据
5.多个指针指向同一个对象不会被serialize多次
6.对常用STL容器的支持
7.串行数据的平台移植性
8.类如何被串行化与串行数据按何种格式存储相互无关
9.非侵入性,这对于数据中使用了第三方类库的情形很有效

最后两个没有理解,希望高人指点
10.The archive interface must be simple enough to easily permit creation of a new type of archive.
11.The archive interface must be rich enough to permit the creation of an archive that presents serialized data as XML in a useful manner.

下面是我试用Boost::Serialization的记录

第一个例子

假设有这样一个类需要串行化

 

class  Data
{
public :
    
int  mInt;
}
;

 

这里为了简化起见,成员变量都设成public了,串行化的代码如下

 

 1 #include  < fstream >
 2
 3 //  fewest include headers
 4 #include  < boost / archive / text_iarchive.hpp >
 5 #include  < boost / archive / text_oarchive.hpp >
 6
 7 //  use this to ease the archive selection
 8 typedef boost::archive::text_iarchive iarchive;
 9 typedef boost::archive::text_oarchive oarchive;
10
11 class  Data
12 {
13     friend  class  boost::serialization::access;
14
15 protected :
16
17     template < class  Archive >
18      void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
19      {
20         ar  &  mInt;
21     }

22
23 public :
24
25      int  mInt;
26
27      static   void  saveData( const  Data &  obj, std:: string  fileName)
28      {
29         std::ofstream ofs(fileName.c_str());
30         oarchive oa(ofs);
31         oa  <<  obj;
32     }

33
34      static   void  loadData(Data &  obj, std:: string  fileName)
35      {
36         std::ifstream ifs(fileName.c_str());
37         iarchive ia(ifs);
38         ia  >>  obj;
39     }

40 }
;
41
42 void  main()
43 {
44     Data d1;
45     d1.mInt  =   3 ;
46
47     Data::saveData(d1,  " output.txt " );
48
49     Data d2;
50     Data::loadData(d2,  " output.txt " );
51
52      //  results should be the same.
53     ToolLib::LOG(TOSTR(d2.mInt));
54 }

 

成员serialize函数是定义类如何被串行化之规则的核心。
由于使用了RTTI机制,serialize函数不需要为virtual,永远只要是void就可以,在串行化指针的时候能够被正确调用。
serialize函数中的 & 运算符在load时调用 >>,而在save时调用 <<,这样save和load只要一个函数就可以。
saveData和loadData函数必不可少,由于serialization库强大的编译检查机制,如果不用这样的方式来save一个对象,往往会因为这个对象不是const而编译失败。
所用的archive类型可以任选,如text或binary,上例中的typedef即是为了封装这一变化

非侵入性

下面一例演示了串行化不可侵入的类型。这里用的是 WildMagicLib2.5中的 2-Vector

 

#include  < WildMagic2p5 / Include / WmlVector2.h >

class  Data
{
    friend 
class  boost::serialization::access;

protected :

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
    
{
        ar 
&  mVec2d;
    }


public :

    Wml::Vector2d mVec2d;

    
static   void  saveData( const  Data &  obj, std:: string  fileName);
    
static   void  loadData(Data &  obj, std:: string  fileName);
}
;

namespace  boost 
namespace  serialization  {
    template
< class  Archive,  class  Real >
    
void  serialize(Archive &  ar, Wml::Vector2 < Real >&  g,  const  unsigned  int  version)
    
{
        ar 
&  g.X();
        ar 
&  g.Y();
    }

}
  //  namespace serialization
}
  //  namespace boost

 

这种情况下,需要这个全局serialize在能够访问到那个类里需要串行化的数据,常常load和save的方法不一样,如load时调用setVar,save时调用getVar,这时Archive::is_loading和Archive::is_saving常数就有用了。一种等价但是更直观的方法是使用BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_MEMBER或者BOOST_SERIALIZATION_SPLIT_FREE宏,两者分别生成调用load/save成员函数和load/save全局函数的代码。

在serialization内部,是通过定义全局serialize函数模板,并在里面调用成员serialize函数来实现的,如下所示,需要非侵入的对象只要特化这个全局函数就可以了。

 

//  default implemenation - call the member function "serialize"
template < class  Archive,  class  T >
inline 
void  serialize(
    Archive 
&  ar, T  &  t,  const  BOOST_PFTO unsigned  int  file_version
)
{
    access::serialize(ar, t, static_cast
< unsigned  int > (file_version));
}

 

STL容器支持

通过包含一些serialization提供的头文件,对STL容器可以像普通变量一样支持

 

//  STL support headers
#include  < boost / serialization / vector.hpp >
#include 
< boost / serialization / string .hpp >

class  Data
{
    friend 
class  boost::serialization::access;

protected :

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
    
{
        ar 
&  mStr;
        ar 
&  mVecInt;
        ar 
&  mVecStr;
    }


public :

    std::
string  mStr;
    std::vector
< int >  mVecInt;
    std::vector
< std:: string >  mVecStr;

    
static   void  saveData( const  Data &  obj, std:: string  fileName);
    
static   void  loadData(Data &  obj, std:: string  fileName);
}
;

 

指针与数组

 

class  ClassA
{
public :
    
int  mInt;
}
;

class  Data
{
    friend 
class  boost::serialization::access;

protected :

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
    
{
        ar 
&  mPtrInt;
        ar 
&  mArrInt;
        ar 
&  mPtrData;
        ar 
&  mPtrA;
    }


public :

    Data():mPtrData(NULL), mPtrInt(NULL), mPtrA(NULL)
{}

    Data
*  mPtrData;
    
int  mArrInt[ 10 ];
    
int *  mPtrInt;
    ClassA
*  mPtrA;

    
static   void  saveData( const  Data &  obj, std:: string  fileName);
    
static   void  loadData(Data &  obj, std:: string  fileName);
}
;

namespace  boost 
namespace  serialization  {
    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive &  ar,  int &  g,  const  unsigned  int  version)
    
{
        ar 
&  g;
    }

}
  //  namespace serialization
}
  //  namespace boost

 

数组可以直接串行化,指针比须保证有效,所以必须保证在串行化之前经过初始化。
对于基本类型如int,可以直接串行化,但其指针int*,要当作不可侵入类型的指针来看待,所以需要一个全局serialize函数来说明int类型的串行化方式

对于有基类指针的串行化,代码如下

 

class  ClassA
{
public :
    
int  mIntA;

    
virtual   void  someMethod()  =  NULL;
    
    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
    
{
        ar 
&  mIntB;
    }

}
;

BOOST_IS_ABSTRACT(ClassA)

class  ClassB:  public  ClassA
{
public :
    
int  mIntB;
    
    
virtual   void  someMethod() {}

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int   /*  file_version  */ )
    
{
        ar 
&  boost::serialization::base_object < ClassA > ( * this );
        ar 
&  mIntB;
    }

}
;

BOOST_CLASS_EXPORT(ClassB)

 

纯虚类后加上BOOST_ISABSTRACT,而可能会被串行化到的子类用BOOST_CLASS_EXPORT,这样就可以在任何地方串行化 ClassA* 的成员变量。
子类的serialize函数里必须要照顾到基类的成员。

版本控制

在serialize函数中的version参数就是用于版本控制的,所有类的版本号默认为0,新版本的类可以自己指定版本号以便与旧版本相区别。如下

BOOST_CLASS_VERSION(ClassA, 1)

对于save过程,版本号始终为新的,而load过程取决于文件中保存的值,对于新版本新增变量的情况可以这样解决

 

//  old definition
class  ClassA
{
public :
    
int  mInt;
}
;

//  new definition
class  ClassA
{
public :
    
int  mInt;
    
int  mIntNew;

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int  ver)
    
{
        ar 
&  mInt;

        
if (ver  ==   1 )
            ar 
&  mIntB;
    }

}
;

BOOST_CLASS_VERSION(ClassA, 
1 )

 

对于有改动的情形,稍微复杂一点,可以这样

 

//  old definition
class  ClassA
{
public :
    TypeA mVarA;
}
;

//  new definition
class  ClassA
{
public :

    
//  suppose now we use B and C instead of A
    TypeB mVarB;
    TypeC mVarC;

    template
< class  Archive >
    
void  serialize(Archive  &  ar,  const  unsigned  int  ver)
    
{
        
if (ver  <   1 )
        
{
            
//  here must be loading

            TypeA varA;
            ar 
&  varA;
            
            
//  now derive mVarB & mVarC from varA;
        }

        
else
        
{
            ar 
&  mVarB;
            ar 
&  mVarC;
        }

    }

}
;

BOOST_CLASS_VERSION(ClassA, 
1 )