ASP.NET Web API 2.1 中的 BSON 支持

项目
07/13/2023

本主题演示如何在 Web API 控制器 (服务器端) 和 .NET 客户端应用中使用 BSON。 Web API 2.1 引入了对 BSON 的支持。

什么是 BSON？

BSON 是一种二进制序列化格式。 “BSON”表示“二进制 JSON”，但 BSON 和 JSON 的序列化方式大不相同。 BSON 是“类似于 JSON”的，因为对象表示为名称/值对，类似于 JSON。与 JSON 不同，数值数据类型存储为字节，而不是字符串

BSON 设计为轻量级、易于扫描和快速编码/解码。

BSON 的大小与 JSON 相当。 BSON 有效负载可能大于或小于 JSON 有效负载，具体取决于数据。对于序列化二进制数据（如图像文件），BSON 小于 JSON，因为二进制数据不是 base64 编码的。
BSON 文档易于扫描，因为元素以长度字段为前缀，因此分析程序可以跳过元素而不对其进行解码。
编码和解码是高效的，因为数值数据类型存储为数字，而不是字符串。

本机客户端（如 .NET 客户端应用）可以从使用 BSON 代替基于文本的格式（如 JSON 或 XML）中受益。对于浏览器客户端，你可能希望继续使用 JSON，因为 JavaScript 可以直接转换 JSON 有效负载。

幸运的是，Web API 使用内容协商，因此 API 可以支持这两种格式，并允许客户端选择。

在服务器上启用 BSON

在 Web API 配置中，将 BsonMediaTypeFormatter 添加到格式化程序集合。

public static class WebApiConfig
{
    public static void Register(HttpConfiguration config)
    {
        config.Formatters.Add(new BsonMediaTypeFormatter());

        // Other Web API configuration not shown...
    }
}

现在，如果客户端请求“application/bson”，Web API 将使用 BSON 格式化程序。

若要将 BSON 与其他媒体类型相关联，请将它们添加到 SupportedMediaTypes 集合。以下代码将“application/vnd.contoso”添加到支持的媒体类型：

var bson = new BsonMediaTypeFormatter();
bson.SupportedMediaTypes.Add(new MediaTypeHeaderValue("application/vnd.contoso"));
config.Formatters.Add(bson);

示例 HTTP 会话

对于此示例，我们将使用以下模型类和一个简单的 Web API 控制器：

public class Book
{
    public int Id { get; set; }
    public string Title { get; set; }
    public string Author { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }
    public DateTime PublicationDate { get; set; }
}

public class BooksController : ApiController
{
    public IHttpActionResult GetBook(int id)
    {
        var book = new Book()
        {
            Id = id,
            Author = "Charles Dickens",
            Title = "Great Expectations",
            Price = 9.95M,
            PublicationDate = new DateTime(2014, 1, 20)
        };

        return Ok(book);
    }
}

客户端可能会发送以下 HTTP 请求：

GET http://localhost:15192/api/books/1 HTTP/1.1
User-Agent: Fiddler
Host: localhost:15192
Accept: application/bson

下面是响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/bson; charset=utf-8
Date: Fri, 17 Jan 2014 01:05:40 GMT
Content-Length: 111

.....Id......Title.....Great Expectations..Author.....Charles Dickens..Price..........PublicationDate.........

在这里，我已将二进制数据替换为“.”字符。 Fiddler 的以下屏幕截图显示了原始十六进制值。

将 BSON 与 HttpClient 配合使用

.NET 客户端应用可以将 BSON 格式化程序与 HttpClient 配合使用。有关 HttpClient 的详细信息，请参阅从 .NET 客户端调用 Web API。

以下代码发送接受 BSON 的 GET 请求，然后在响应中反序列化 BSON 有效负载。

static async Task RunAsync()
{
    using (HttpClient client = new HttpClient())
    {
        client.BaseAddress = new Uri("http://localhost");

        // Set the Accept header for BSON.
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/bson"));

        // Send GET request.
        result = await client.GetAsync("api/books/1");
        result.EnsureSuccessStatusCode();

        // Use BSON formatter to deserialize the result.
        MediaTypeFormatter[] formatters = new MediaTypeFormatter[] {
            new BsonMediaTypeFormatter()
        };

        var book = await result.Content.ReadAsAsync<Book>(formatters);
    }
}

若要从服务器请求 BSON，请将 Accept 标头设置为“application/bson”：

client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new  
    MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/bson"));

若要反序列化响应正文，请使用 BsonMediaTypeFormatter。此格式化程序不在默认格式化程序集合中，因此必须在读取响应正文时指定它：

MediaTypeFormatter[] formatters = new MediaTypeFormatter[] {
    new BsonMediaTypeFormatter()
};

var book = await result.Content.ReadAsAsync<Book>(formatters);

下一个示例演示如何发送包含 BSON 的 POST 请求。

static async Task RunAsync()
{
    using (HttpClient client = new HttpClient())
    {
        client.BaseAddress = new Uri("http://localhost:15192");

        // Set the Accept header for BSON.
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
        client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/bson"));

        var book = new Book()
        {
            Author = "Jane Austen",
            Title = "Emma",
            Price = 9.95M,
            PublicationDate = new DateTime(1815, 1, 1)
        };

        // POST using the BSON formatter.
        MediaTypeFormatter bsonFormatter = new BsonMediaTypeFormatter();
        var result = await client.PostAsync("api/books", book, bsonFormatter);
        result.EnsureSuccessStatusCode();
    }
}

此代码的大部分与前面的示例相同。但在 PostAsync 方法中，指定 BsonMediaTypeFormatter 作为格式化程序：

MediaTypeFormatter bsonFormatter = new BsonMediaTypeFormatter();
var result = await client.PostAsync("api/books", book, bsonFormatter);

序列化Top-Level基元类型

每个 BSON 文档都是键/值对的列表。BSON 规范不定义用于序列化单个原始值（如整数或字符串）的语法。

为了解决此限制， BsonMediaTypeFormatter 将基元类型视为特殊情况。在序列化之前，它会将值转换为带有键“Value”的键/值对。例如，假设 API 控制器返回一个整数：

public class ValuesController : ApiController
{
    public IHttpActionResult Get()
    {
        return Ok(42);
    }
}

在序列化之前，BSON 格式化程序将其转换为以下键/值对：

{ "Value": 42 }

反序列化时，格式化程序会将数据转换回原始值。但是，如果 Web API 返回原始值，则使用不同的 BSON 分析器的客户端将需要处理这种情况。通常，应考虑返回结构化数据，而不是原始值。

其他资源

Web API BSON 示例

媒体格式化程序

通过

ASP.NET Web API 2.1 中的 BSON 支持

什么是 BSON？

在服务器上启用 BSON

示例 HTTP 会话

将 BSON 与 HttpClient 配合使用

序列化Top-Level基元类型

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