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版本：0.14

Trait 对象序列化

Apache Fory™ 通过 trait 对象支持多态序列化，实现动态分发和类型灵活性。

支持的 Trait 对象类型​

  • Box<dyn Trait> - 拥有所有权的 trait 对象
  • Rc<dyn Trait> - 引用计数 trait 对象
  • Arc<dyn Trait> - 线程安全引用计数 trait 对象
  • Vec<Box<dyn Trait>>、HashMap<K, Box<dyn Trait>> - trait 对象集合

基础 Trait 对象序列化​

use fory::{Fory, register_trait_type};
use fory::Serializer;
use fory::ForyObject;

trait Animal: Serializer {
    fn speak(&self) -> String;
    fn name(&self) -> &str;
}

#[derive(ForyObject)]
struct Dog { name: String, breed: String }

impl Animal for Dog {
    fn speak(&self) -> String { "Woof!".to_string() }
    fn name(&self) -> &str { &self.name }
}

#[derive(ForyObject)]
struct Cat { name: String, color: String }

impl Animal for Cat {
    fn speak(&self) -> String { "Meow!".to_string() }
    fn name(&self) -> &str { &self.name }
}

// 注册 trait 实现
register_trait_type!(Animal, Dog, Cat);

#[derive(ForyObject)]
struct Zoo {
    star_animal: Box<dyn Animal>,
}

let mut fory = Fory::default().compatible(true);
fory.register::<Dog>(100);
fory.register::<Cat>(101);
fory.register::<Zoo>(102);

let zoo = Zoo {
    star_animal: Box::new(Dog {
        name: "Buddy".to_string(),
        breed: "Labrador".to_string(),
    }),
};

let bytes = fory.serialize(&zoo);
let decoded: Zoo = fory.deserialize(&bytes)?;

assert_eq!(decoded.star_animal.name(), "Buddy");
assert_eq!(decoded.star_animal.speak(), "Woof!");

序列化 dyn Any Trait 对象​

Apache Fory™ 支持序列化 Rc<dyn Any> 和 Arc<dyn Any> 以实现运行时类型分发：

要点：

  • 适用于任何实现 Serializer 的类型
  • 反序列化后需要向下转型以访问具体类型
  • 序列化期间保留类型信息
  • 对插件系统和动态类型处理很有用
use std::rc::Rc;
use std::any::Any;

let dog_rc: Rc<dyn Animal> = Rc::new(Dog {
    name: "Rex".to_string(),
    breed: "Golden".to_string()
});

// 转换为 Rc<dyn Any> 以进行序列化
let dog_any: Rc<dyn Any> = dog_rc.clone();

// 序列化 Any 包装器
let bytes = fory.serialize(&dog_any);
let decoded: Rc<dyn Any> = fory.deserialize(&bytes)?;

// 向下转型回具体类型
let unwrapped = decoded.downcast_ref::<Dog>().unwrap();
assert_eq!(unwrapped.name, "Rex");

对于线程安全场景，使用 Arc<dyn Any>：

use std::sync::Arc;
use std::any::Any;

let dog_arc: Arc<dyn Animal> = Arc::new(Dog {
    name: "Buddy".to_string(),
    breed: "Labrador".to_string()
});

// 转换为 Arc<dyn Any>
let dog_any: Arc<dyn Any> = dog_arc.clone();

let bytes = fory.serialize(&dog_any);
let decoded: Arc<dyn Any> = fory.deserialize(&bytes)?;

// 向下转型为具体类型
let unwrapped = decoded.downcast_ref::<Dog>().unwrap();
assert_eq!(unwrapped.name, "Buddy");

结构体中基于 Rc/Arc 的 Trait 对象​

对于具有 Rc<dyn Trait> 或 Arc<dyn Trait> 的字段，Fory 自动处理转换：

use std::sync::Arc;
use std::rc::Rc;
use std::collections::HashMap;

#[derive(ForyObject)]
struct AnimalShelter {
    animals_rc: Vec<Rc<dyn Animal>>,
    animals_arc: Vec<Arc<dyn Animal>>,
    registry: HashMap<String, Arc<dyn Animal>>,
}

let mut fory = Fory::default().compatible(true);
fory.register::<Dog>(100);
fory.register::<Cat>(101);
fory.register::<AnimalShelter>(102);

let shelter = AnimalShelter {
    animals_rc: vec![
        Rc::new(Dog { name: "Rex".to_string(), breed: "Golden".to_string() }),
        Rc::new(Cat { name: "Mittens".to_string(), color: "Gray".to_string() }),
    ],
    animals_arc: vec![
        Arc::new(Dog { name: "Buddy".to_string(), breed: "Labrador".to_string() }),
    ],
    registry: HashMap::from([
        ("pet1".to_string(), Arc::new(Dog {
            name: "Max".to_string(),
            breed: "Shepherd".to_string()
        }) as Arc<dyn Animal>),
    ]),
};

let bytes = fory.serialize(&shelter);
let decoded: AnimalShelter = fory.deserialize(&bytes)?;

assert_eq!(decoded.animals_rc[0].name(), "Rex");
assert_eq!(decoded.animals_arc[0].speak(), "Woof!");

独立 Trait 对象序列化​

由于 Rust 的孤儿规则，Rc<dyn Trait> 和 Arc<dyn Trait> 不能直接实现 Serializer。对于独立序列化（不在结构体字段内），register_trait_type! 宏生成包装类型。

注意： 如果不想使用包装类型，可以改为序列化为 Rc<dyn Any> 或 Arc<dyn Any>（参见上面的 dyn Any 部分）。

register_trait_type! 宏生成 AnimalRc 和 AnimalArc 包装类型：

// 对于 Rc<dyn Trait>
let dog_rc: Rc<dyn Animal> = Rc::new(Dog {
    name: "Rex".to_string(),
    breed: "Golden".to_string()
});
let wrapper = AnimalRc::from(dog_rc);

let bytes = fory.serialize(&wrapper);
let decoded: AnimalRc = fory.deserialize(&bytes)?;

// 解包回 Rc<dyn Animal>
let unwrapped: Rc<dyn Animal> = decoded.unwrap();
assert_eq!(unwrapped.name(), "Rex");

// 对于 Arc<dyn Trait>
let dog_arc: Arc<dyn Animal> = Arc::new(Dog {
    name: "Buddy".to_string(),
    breed: "Labrador".to_string()
});
let wrapper = AnimalArc::from(dog_arc);

let bytes = fory.serialize(&wrapper);
let decoded: AnimalArc = fory.deserialize(&bytes)?;

let unwrapped: Arc<dyn Animal> = decoded.unwrap();
assert_eq!(unwrapped.name(), "Buddy");

最佳实践​

  1. 使用 register_trait_type! 注册所有 trait 实现
  2. 启用 compatible 模式：对 trait 对象使用 .compatible(true)
  3. 注册所有具体类型：在序列化之前
  4. 优先使用 dyn Any：对于更简单的独立序列化

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