尝试使用 protobuf-net 序列化 System.Numerics.Quaternion

Question

背景资料

我有一个 .Net Standard 2.0 类库，它使用 Protobuf-net.grpc 的代码优先方法来定义 gRPC 服务。在这个定义中，我有定义不同数据结构的类，我们使用这些数据结构来记录传感器数据并使用 protobuf-net 将其序列化。我的程序正在摄取数十万个大对象/秒（很快将扩展到数百万个），旨在用于嵌入式环境。

问题

在下面的课程中，我想将 System.Numerics.Quaterion 作为成员包括在内。我似乎无法将其序列化。使用静态构造函数时，RuntimeTypeModel 会抛出异常，因为在执行静态构造函数时已经以某种方式创建了四元数模型。由于这是一个类库，我非常希望避免在每个使用 gRPC 服务的不同程序中调用 RuntimeTypeModel。我希望找到一种方法来序列化 System.Numerics.Quaternion。

我尝试将此静态构造函数运行时定义放在类层次结构的最高级别，但无济于事。仍然抛出异常。

[ProtoContract]
    public class IMUData : SensorData, ISensorData
    {
        static IMUData()
        {
            RuntimeTypeModel.Default.Add(typeof(Quaternion), false)
                .Add("W")
                .Add("X")
                .Add("Y")
                .Add("Z");
        }

        ... //Other members

        [ProtoMember(8)]
        public Quaternion Orientation
        {
            get; set;
        }

        ... //Other methods and members
    }

问题

我想做的事情是否可能，或者我应该简单地创建自己的四元数类并定义隐式运算符？ （我宁愿避免这种情况，因为处理数十亿个这样的对象需要足够长的时间）

Answer 1

这归根结底是一个时序问题——当序列化器尝试反射SensorData准备序列化器时，IMUData中的静态构造函数还没有执行，所以它准备了序列化器信息不完整，然后稍后静态构造函数尝试重新配置模型 - 为时已晚。

如果您使用 C# 9.0，则可以通过使用模块初始化程序而不是静态构造函数来解决此问题（如果我们假设 SensorData 和 IMUData 在同一个模块中，可能 一个安全的假设）。以下工作正常，例如：

[ProtoContract]
public class IMUData : SensorData //, ISensorData
{
    [ModuleInitializer]
    internal static void Init()
    {
        RuntimeTypeModel.Default.Add(typeof(Quaternion), false)
            .Add("W")
            .Add("X")
            .Add("Y")
            .Add("Z");
    }

请注意，如果您不使用 .NET 5（当前为预览版），您可以自己定义必要的属性：

namespace System.Runtime.CompilerServices
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = false)]
    internal sealed class ModuleInitializerAttribute : Attribute { }
}

---

如果这不是一个选项，您可以简单地将模型配置代码更早地放在您的应用程序中 - 最好是在启动期间，以便它发生在 long 之前序列化程序尝试开始构建模型。