📖 前言
在现代软件开发中，数据序列化是将对象转换为可存储或传输格式的关键技术。Kotlin Serialization 是 JetBrains 官方推出的序列化框架，为开发者提供了类型安全、高性能的序列化解决方案。
本文将带你初步探索 Kotlin Serialization 的世界，了解什么是可序列化类型，并掌握基础的序列化操作技巧。
说明：JSON 作为当前应用最广泛的数据传输格式，将是本系列教程的主要讲解对象。
🔧 项目配置
Gradle 配置（Kotlin DSL）
在 build.gradle.kts 文件中添加必要的插件和依赖：
plugins {
kotlin("jvm") version "2.2.0"
kotlin("plugin.serialization") version "2.2.20"
}
dependencies {
implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json:1.9.0")
}
Gradle 配置（Groovy DSL）
如果使用传统的 build.gradle 文件：
plugins {
id 'org.jetbrains.kotlin.jvm' version '2.2.0'
id 'org.jetbrains.kotlin.plugin.serialization' version '2.2.20'
}
dependencies {
implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-serialization-json:1.9.0'
}
📝 可序列化类型
只有可序列化的类型才能进行序列化和反序列化操作。那么，哪些类型是可序列化的呢？
Kotlin Serialization 支持两大类可序列化类型：
- 自定义类型：使用
@Serializable注解标记的类 - 内置类型：Kotlin Serialization 框架内置支持的类型
📦 内置支持的类型
基础类型（Primitives）
- 数值类型：
Byte、Short、Int、Long、Float、Double - 其他基础类型：
Boolean、Char、String - 枚举类：所有枚举类都自动支持序列化（无需添加
@Serializable注解）
集合类型（Collections）
- 列表：
List<T>、MutableList<T>、ArrayList<T> - 集合：
Set<T>、MutableSet<T>、HashSet<T>、LinkedHashSet<T> - 映射：
Map<K,V>、MutableMap<K,V>、HashMap<K,V>、LinkedHashMap<K,V>
数组类型（Arrays）
- 泛型数组：
Array<T> - 基础类型数组：
ByteArray、ShortArray、IntArray、LongArray、FloatArray、DoubleArray、BooleanArray、CharArray
复合类型（Composites）
- 元组：
Pair<A,B>、Triple<A,B,C> - 特殊类型：
Unit（序列化为空对象{}） - 时间类型：
Duration（自 Kotlin 1.7.20 版本开始支持）
特殊类型
Nothing：见文末介绍
🚀 实战示例
让我们通过一个完整的示例来演示 Kotlin Serialization 的基本用法：
import kotlinx.serialization.Serializable
import kotlinx.serialization.json.Json
@Serializable
data class Student(
val id: Int,
val name: String,
val address: Address,
)
@Serializable
data class Address(
val city: String,
val email: String?,
)
fun main() {
// 创建学生对象
val student = Student(
id = 10001,
name = "iKun",
address = Address(city = "北京", email = null),
)
// 序列化：对象 -> JSON 字符串
val jsonString = Json.encodeToString(student)
println(jsonString)
// 输出：{"id":10001,"name":"iKun","address":{"city":"北京","email":null}}
// 反序列化：JSON 字符串 -> 对象
val deserializedStudent = Json.decodeFromString<Student>(jsonString)
println(deserializedStudent)
// 输出：Student(id=10001, name=iKun, address=Address(city=北京, email=null))
}
通过这个示例，我们可以看到：
- 使用
@Serializable注解标记需要序列化的类 - 使用
Json.encodeToString()将对象序列化为 JSON 字符串 - 使用
Json.decodeFromString<T>()将 JSON 字符串反序列化为对象
这就是 Kotlin Serialization 的基本用法，简单而强大！
🔍 深入理解：Nothing 类型
在前面提到的特殊类型中，Nothing 类型值得特别说明。虽然 Nothing 默认是可序列化的，但它有着独特的特性：
基本特性
- 无实例存在：
Nothing类型没有任何实例 - 序列化必定失败：任何尝试直接序列化或反序列化
Nothing的操作都会抛出异常 - 语法占位符：主要用作类型系统中的占位符，而非实际序列化
典型应用场景
Nothing 最常见的用途是在参数化多态基类中作为类型参数：
import kotlinx.serialization.SerialName
import kotlinx.serialization.Serializable
import kotlinx.serialization.json.Json
@Serializable
sealed class Response<out T> {
@Serializable
@SerialName("success")
data class Success<T>(val data: T) : Response<T>()
@Serializable
@SerialName("error")
object Error : Response<Nothing>() // 使用 Nothing 作为类型参数
}
fun main() {
val successResponse: Response<String> = Response.Success("操作成功")
val errorResponse: Response<Nothing> = Response.Error
// 序列化成功响应
val json1 = Json.encodeToString(successResponse)
println(json1)
// 输出：{"type":"success","data":"操作成功"}
// 序列化错误响应
val json2 = Json.encodeToString(errorResponse)
println(json2)
// 输出：{"type":"error"}
// 注意：Nothing 的序列化器在这里并未被实际使用
}
设计意义
这种设计让我们能够：
- 保持类型安全：满足泛型语法要求
- 优雅处理特殊情况：如错误状态、空状态等场景
- 避免不必要的数据：错误响应不需要携带具体的数据内容
Nothing 在序列化框架中体现了 Kotlin 类型系统的精妙设计，它在语法层面提供了完整性，在实现层面保持了合理性。
