Json序列化与反序列化导致多线程运行速度和单线程运行速度一致问题

紧跟上篇文章 十个进程开启十个bash后一致写入命令执行完毕之后产生了很多很多的文件，博主需要对这些文件统一处理，也就是说对几十万个文件进行处理，想了又想，单线程处理那么多数据肯定不行，于是乎想到了使用多线程，紧接着就引发了一系列问题，其中做大的问题就是json序列化，导致了多条线程运行和单线程运行时间一致问题。

我们正常去读取json文件转成一般是通过实体类去使用JsonConvert.DeserializeObject方法进行接收的，然后再通过实体类去进行一系列的操作，目前遇到的问题就是读取上万的json文件进行反序列化与序列化进行操作，如果一条一条的去操作的话速度可谓是非常非常慢，然后经过大佬的推荐和自己了解决定使用微软专门推出的一个操作json的类。

这个类说的也非常清楚，提供高性能、低分配和标准兼容的功能，以处理 JavaScript 对象表示法 (JSON)，其中包括将对象序列化为 JSON 文本以及将 JSON 文本反序列化为对象（内置 UTF-8 支持）。 它还提供类型以用于读取和写入编码为 UTF-8 的 JSON 文本，以及用于创建内存中文档对象模型 (DOM) 以在数据的结构化视图中随机访问 JSON 元素。

虽然这个类库专门针对于性能来优化的，但是使用起来往往非常的困难，没有我们大众所使用的JsonConvert.DeserializeObject方便，但是如像我一样对待性能有极致的要求的话，可以使用这个类库，用法也非常简单，下面我给出例子

引入命名空间：

那么具体如何使用呢？我这里给出具体的使用方法以及详细的例子。

JsonDocument document1 = null;

StreamReader f2 = new StreamReader(filePath, Encoding.UTF8);
String line;
while ((line = f2.ReadLine()) != null)
{
    document1 = JsonDocument.Parse(line);
}
f2.Close();
f2.Dispose();                

这里我们去读取filepath，filepath是json文件路径。我们使用  JsonDocument.Parse对json文件进行操作。这个方法表示单个 JSON 字节值的 UTF-8 编码文本形式的序列分析为 JsonDocument。

把json文件序列分析为JsonDocument类型了下面就是对这个类型进行操作，为什么现在好多人不喜欢使用这种方法，大概率是因为取值比较难

对于JsonDocument如何取出我们想要的值或者节点呢？看下面的例子：

{
  "ClassName": "Science",
  "Teacher\u0027s Name": "Jane",
  "Semester": "2019-01-01",
  "Students": [
    {
      "Name": "John",
      "Grade": 94.3
    },
    {
      "Name": "James",
      "Grade": 81.0
    },
    {
      "Name": "Julia",
      "Grade": 91.9
    },
    {
      "Name": "Jessica",
      "Grade": 72.4
    },
    {
      "Name": "Johnathan"
    }
  ],
  "Final": true
}

上述是一个json文件内的数据，我们解析JsonDocument如何解析出Class Name节点值呢？

可以使用如下操作

//定义变量去接收
var className = "0";
//判断我们解析出来的JsonDocument是否为空
if (document1 != null)
{
    JsonElement root = document1.RootElement;
    className = root.TryGetProperty("ClassName", out var temp) ? temp.GetInt32().ToString() : "0";
}

首先使用 JsonDocument.RootElement属性 获取此 JSON 文档的根元素。

对于根元素进行解析，JsonElemet.TryGetProperty() 查找当前对象中名为 ClassName 的属性，返回一个指示此类属性是否存在的值。 如果此属性存在，会将其值分配给 value 参数。现在value参数对应temp，解析时还应注意属性值类型，如果为string类型则使用GetString(),去进行转换，int类型可以使用GetInt32(),进行转换，具体其他类型可以查看微软官方给出的类型。

使用TryGetProperty()方法有什么好处呢？

可以去判断json文件内有没有当前的属性，如果有的话，去返回属性值，无，则返回null。

现在我们取单独属性已经会了，那么如何取数组呢？如何取数组对象呢？

例子：

double sum = 0;
int count = 0;

using (JsonDocument document = JsonDocument.Parse(jsonString))
{
    JsonElement root = document.RootElement;
    JsonElement studentsElement = root.GetProperty("Students");
    count = studentsElement.GetArrayLength();

    foreach (JsonElement student in studentsElement.EnumerateArray())
    {
        if (student.TryGetProperty("Grade", out JsonElement gradeElement))
        {
            sum += gradeElement.GetDouble();
        }
        else
        {
            sum += 70;
        }
    }
}

double average = sum / count;
Console.WriteLine($"Average grade : {average}");

上面这个例子是微软官方给出的例子，但是使用与我们已经知道json文件格式的情况。

使用之前我们可以使用TryGetProperty方法先判断json属性是否存在，存在的话去定义一个value值进行接收，先判断是否为存在，存在则把value值进行遍历，然后再去判断这个数组内的属性是否存在，存在的话返回属性值，以此类推便可以拿到所有的json文件中的属性值啦！

性能提升：说了这么多到底这种方法能够提升多少速度呢，经过博主测试JsonConvert.DeserializeObject方法在线程或者进程内使用的话开启多个和单个线程（进程）速度相差基本不大，就好比我开了十个线程，去读取十万个文件，结果和单个线程去读取十万个文件相差几秒？？是不是非常离谱。

换用这种高性能处理json文件的类库之后，开启十个线程去操作文件速度直接减少了三分之二！！！！！！