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c# - 由于对象的当前状态（System.Text.Json），操作无效

问题描述

我们有一个 API，它只是将传入的 JSON 文档发布到消息总线，并为每个文档分配一个 GUID。我们正在从 .Net Core 2.2 升级到 3.1，并打算用新System.Text.Json库替换 NewtonSoft。

我们反序列化传入的文档，将 GUID 分配给其中一个字段，然后在发送到消息总线之前重新序列化。不幸的是，重新序列化失败并出现异常Operation is not valid due to the current state of the object。

这是一个显示问题的控制器：-

using System;
using System.Net;
using Project.Models;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Text.Json;

namespace Project.Controllers
{
    [Route("api/test")]
    public class TestController : Controller
    {
        private const string JSONAPIMIMETYPE = "application/vnd.api+json";

        public TestController()
        {
        }

        [HttpPost("{eventType}")]
        public async System.Threading.Tasks.Task<IActionResult> ProcessEventAsync([FromRoute] string eventType)
        {
            try
            {
                JsonApiMessage payload;

                using (StreamReader reader = new StreamReader(Request.Body, Encoding.UTF8)) {
                    string payloadString = await reader.ReadToEndAsync();

                    try {
                        payload = JsonSerializer.Deserialize<JsonApiMessage>(payloadString);
                    }
                    catch (Exception ex) {
                        return StatusCode((int)HttpStatusCode.BadRequest);
                    }
                }

                if ( ! Request.ContentType.Contains(JSONAPIMIMETYPE) )
                {
                    return StatusCode((int)HttpStatusCode.UnsupportedMediaType);
                }

                Guid messageID = Guid.NewGuid();
                payload.Data.Id = messageID.ToString();

                // we would send the message here but for this test, just reserialise it
                string reserialisedPayload = JsonSerializer.Serialize(payload);

                Request.HttpContext.Response.ContentType = JSONAPIMIMETYPE;
                return Accepted(payload);
            }
            catch (Exception ex) 
            {
                return StatusCode((int)HttpStatusCode.InternalServerError);
            }
        }
    }
}

JsonApiMessage 对象的定义如下：-

using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

namespace Project.Models
{
    public class JsonApiMessage
    {
        [JsonPropertyName("data")]
        public JsonApiData Data { get; set; }

        [JsonPropertyName("included")]
        public JsonApiData[] Included { get; set; }
    }

    public class JsonApiData
    {
        [JsonPropertyName("type")]
        public string Type { get; set; }

        [JsonPropertyName("id")]
        public string Id { get; set; }

        [JsonPropertyName("attributes")]
        public JsonElement Attributes { get; set; }

        [JsonPropertyName("meta")]
        public JsonElement Meta { get; set; }

        [JsonPropertyName("relationships")]
        public JsonElement Relationships { get; set; }
    }
}

一个示例调用如下所示：-

POST http://localhost:5000/api/test/event
Content-Type: application/vnd.api+json; charset=UTF-8

{
  "data": {
    "type": "test",
    "attributes": {
      "source": "postman",
      "instance": "jg",
      "level": "INFO",
      "message": "If this comes back with an ID, the API is probably working"
    }
  }
}

当我payload在 Visual Studio 中检查断点处的内容时，它在顶层看起来不错，但这些JsonElement位看起来不透明，所以我不知道它们是否已被正确解析。它们的结构可以变化，所以我们只关心它们是有效的 JSON。在旧的 NewtonSoft 版本中，它们是JObjects。

添加 GUID 后，它会在断点检查时出现在payload对象中，但我怀疑该问题与对象中的其他元素为只读或类似内容有关。

标签： c#jsonsystem.text.json.net-core-3.1

解决方案

您的问题可以通过以下更简单的示例重现。定义以下模型：

public class JsonApiMessage
{
    public JsonElement data { get; set; }
}

然后尝试反序列化并重新序列化一个空的 JSON 对象，如下所示：

var payload = JsonSerializer.Deserialize<JsonApiMessage>("{}");
var newJson = JsonSerializer.Serialize(payload, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });

你会得到一个例外（这里是演示小提琴#1 ）：

System.InvalidOperationException: Operation is not valid due to the current state of the object.
   at System.Text.Json.JsonElement.WriteTo(Utf8JsonWriter writer)
   at System.Text.Json.Serialization.Converters.JsonConverterJsonElement.Write(Utf8JsonWriter writer, JsonElement value, JsonSerializerOptions options)

问题似乎JsonElement是 a struct，并且该结构的默认值无法序列化。事实上，简单地做JsonSerializer.Serialize(new JsonElement());会引发同样的异常（这里是演示小提琴#2 ）。（这与JObjectwhich 是默认值当然是 . 的引用类型形成对比null。）

那么，您有哪些选择？您可以使所有JsonElement属性都可以为空，并IgnoreNullValues = true在重新序列化时设置：

public class JsonApiData
{
    [JsonPropertyName("type")]
    public string Type { get; set; }

    [JsonPropertyName("id")]
    public string Id { get; set; }

    [JsonPropertyName("attributes")]
    public JsonElement? Attributes { get; set; }

    [JsonPropertyName("meta")]
    public JsonElement? Meta { get; set; }

    [JsonPropertyName("relationships")]
    public JsonElement? Relationships { get; set; }
}

进而：

var reserialisedPayload  = JsonSerializer.Serialize(payload, new JsonSerializerOptions { IgnoreNullValues = true });

演示小提琴＃3在这里。

或者，在.NET 5 或更高版本中，您可以JsonElement使用以下标记所有属性[JsonIgnore(Condition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingDefault)]：

public class JsonApiData
{
    // Remainder unchanged

    [JsonPropertyName("attributes")]
    [JsonIgnore(Condition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingDefault)]
    public JsonElement Attributes { get; set; }

    [JsonPropertyName("meta")]
    [JsonIgnore(Condition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingDefault)]
    public JsonElement Meta { get; set; }

    [JsonPropertyName("relationships")]
    [JsonIgnore(Condition = JsonIgnoreCondition.WhenWritingDefault)]
    public JsonElement Relationships { get; set; }
}

这样做会导致在序列化期间跳过未初始化的元素，而无需修改序列化选项。

演示小提琴＃4在这里。

或者，您可以通过绑定所有 JSON 属性来简化数据模型，而不是像这样Id的JsonExtensionData属性：

public class JsonApiData
{
    [JsonPropertyName("id")]
    public string Id { get; set; }

    [JsonExtensionData]
    public Dictionary<string, JsonElement> ExtensionData { get; set; }
}

这种方式避免了重新序列化时需要手动设置IgnoreNullValues，因此 ASP.NET Core 会自动正确地重新序列化模型。

演示小提琴#5在这里。

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