19.7 Boost Asio 传输序列化数据

序列化和反序列化是指将数据结构或对象转换为一组字节，以便在需要时可以将其存储在磁盘上或通过网络传输，并且可以在需要时重新创建原始对象或数据结构。

序列化是将内存中的对象转换为字节的过程。在序列化期间，对象的状态被编码为一组字节，并可以保存或传输到另一个位置。序列化后的字节可以在之后进行反序列化，以将对象重建为在序列化之前的状态。

反序列化则是将字节序列重新转换为对象或数据结构的过程。在反序列化期间，字节被反转回原始对象的状态，以便它可以被使用或操作。

在Boost库中，提供了text_oarchive和text_iarchive于将C对象序列化为文本格式并将其反序列化回去，使用text_oarchive可以将C对象以可读文本形式输出，以便在文件或网络上进行存储或传输，与之对应的text_iarchive则可以将先前序列化的文本格式数据还原为C对象。

首先来看服务端代码，在代码中我们定义一个自定义MyDate结构体，该结构体内包含了一个serialize该函数适用于序列化与反序列化时使用的，当我们调用struct_load函数时，就会触发这个序列化方法，从而将接收到的序列化数据包反序列化为对应的结构体变量，这样我们就可以自由的解析内部参数。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <boost/asio.hpp>

#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>

using namespace std;
using namespace boost::asio;

typedef struct MyDate
{
  unsigned int m_day;
  unsigned int m_month;
  unsigned int m_year;

  MyDate(int d, int m, int y)
  {
    m_day = d;
    m_month = m;
    m_year = y;
  }
  MyDate()
  {
    m_day = 0;
    m_month = 0;
    m_year = 0;
  }

  template<typename Archive>
  void serialize(Archive& archive, const unsigned int version)
  {
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_day);
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_month);
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_year);
  }
}MyDate;

MyDate struct_load(std::string load_string)
{
  MyDate item;
  std::istringstream is(load_string);
  boost::archive::text_iarchive archive(is);

  archive >> item;
  return item;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  io_service io_service;
  ip::tcp::acceptor acceptor(io_service, ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(), 6666));
  ip::tcp::socket socket(io_service);

  acceptor.accept(socket);
  boost::system::error_code error_code;

  // 接收序列化后的数据
  char recv_buffer[8196] = { 0 };
  socket.read_some(boost::asio::buffer(recv_buffer, 8196), error_code);

  // 反序列化接收到的数据
  MyDate ptr;
  ptr = struct_load(recv_buffer);
  std::cout << "反序列化: " << ptr.m_year << std::endl;

  std::system("pause");
  return 0;
}

接着我们来分析一下客户端代码实现，对于客户端而言我们同样需要定义一个完全一致的MyDate结构体，当调用struct_save函数时则会将传入的结构体参数序列化为一个字符串，此时通过调用write_some即可将压缩后的结构体传输给服务端。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp>

#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>

using namespace std;
using namespace boost::asio;

typedef struct MyDate
{
  unsigned int m_day;
  unsigned int m_month;
  unsigned int m_year;

  MyDate(int d, int m, int y)
  {
    m_day = d;
    m_month = m;
    m_year = y;
  }
  MyDate()
  {
    m_day = 0;
    m_month = 0;
    m_year = 0;
  }

  template<typename Archive>
  void serialize(Archive& archive, const unsigned int version)
  {
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_day);
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_month);
    archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(m_year);
  }
}MyDate;

std::string struct_save(MyDate *ptr)
{
  std::ostringstream os;
  boost::archive::text_oarchive archive(os);
  archive & BOOST_SERIALIZATION_NVP(*ptr);

  std::string content = os.str();
  return content;
}

int main(int argc, char* argv[])
{

  io_service io_service;
  ip::tcp::socket socket(io_service);
  ip::tcp::endpoint ep(ip::address_v4::from_string("127.0.0.1"), 6666);

  boost::system::error_code error_code;
  socket.connect(ep, error_code);

  // 序列化为字符串
  MyDate save_data(12, 7, 1997);
  std::string save_string = struct_save(&save_data);
  std::cout << "序列化后: " << save_string << std::endl;

  // 发送给服务端
  socket.write_some(boost::asio::buffer(save_string), error_code);

  std::system("pause");
  return 0;
}

读者可自行编译运行这段代码片段，当两个程序运行时则会实现结构体的远程传输功能，如下图所示；