JSON の配列で string, number, true/false, null, array, object など異種の要素が混ざったものを、デシリアライザに Newtonsoft.Json および System.Text.Json を使って .NET のオブジェクトに変換するとどうなるかを書きます。

上の画像の前者 result1.Data が Newtonsoft.Json を使った結果、後者 result2.Data が System.Text.Json を使った結果です。

Data は両方とも object[] 型で、その各要素も object 型ですが、その中身が違うところに注目してください。それがこの記事で書きたかったことです。

この例ほど多種の要素が混じっている配列というケースは実際にはないかもしれませんが、"NaN" という文字列と number ぐらいならあるかもしれません。なので、違いを覚えておくと役に立つかもしれないと思って備忘録として残しておくことにしました。

上の画像を表示するのに具体的のどのようにしたかを以下に書いておきます。

まず、元になる JSON 文字列ですが、以下の通りです。

{
  "Header": {
    "Id": 10,
    "Name": "Test Data"
  },
  "Data": [
    "NaN",
    -0.010565,
    true,
    10,
    1.02e2,
    null,
    [ "abc", "def", "ghi" ],
    { "Object": "test" }
  ]
}

Visual Studio の機能を使って上の JSON 文字列から C# のクラス定義を生成すると以下のようになります。やり方は先の記事「JSON 文字列から C# のクラス定義生成」を見てください。

public class Rootobject
{
    public Header Header { get; set; }
    public object[] Data { get; set; }
}

public class Header
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
}

"Data" は object[] 型にデシリアライズするという点に注目してください。

Newtonsoft.Json および System.Text.Json を使って JSON 文字列を上の C# のオブジェクトにデシリアライズします。コードは以下の通りです。ターゲットフレームワーク .NET 7.0 のコンソールアプリを使いました。

string filepath = @"C:\Users\...\json1.json";
string jsonString = "";
using (StreamReader sr = File.OpenText(filepath))
{
    jsonString = sr.ReadToEnd();
}

// Newtonsoft.Json
var result1 = Newtonsoft.Json.JsonConvert
              .DeserializeObject<Rootobject>(jsonString);

// System.Text.Json
var result2 = System.Text.Json.JsonSerializer
              .Deserialize<Rootobject>(jsonString);

上のコードを Visual Studio 2022 でデバッグ実行し、ブレークポイントで止めて変数 result1 と result2 の中身を表示したのがこの記事の一番上の画像です。

Newtonsoft.Json のシリアライザなら .NET の多次元配列を JSON 文字列にシリアライズできるという話を書きます。何を今さらと言われそうですが。（汗）

System.Text.Json 名前空間のシリアライザは多次元配列の JSON シリアル化をサポートしていないようで、試してみましたが System.NotSupportedException がスローされ "The type 'System.String[,,]' is not supported." というエラーメッセージが出ます。（ジャグ配列ならサポートしていることは確認しました）

なので、調べもしないで Newtonsoft.Json も同じだと思っていたのですが、Json.NET 4.5 Release 8 – Multidimensional Array Support, Unicode Improvements によると 10 年も前から多次元配列のシリアライズをサポートしているとのことです。

Microsoft のドキュメント「Newtonsoft.Json と System.Text.Json を比較して、System.Text.Json に移行する」にもいろいろ書いてありますが、多次元配列のサポートについては言及してないです。「さまざまな型のサポート ⚠」に含むのでしょうか？

実際にコードを書いて、Newtonsoft.Json が多次元配列とジャグ配列の両方のシリアライズ/デシリアライズをサポートしていることは確認しました。以下に検証に使ったコードを載せておきます。.NET Framework 4.8.1 のコンソールアプリです。

using Newtonsoft.Json;
using System;

namespace ConsoleAppArrayJson
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 多次元配列
            var mdArray = new string[30, 12, 31];
            for (int i = 0; i < 30; i++)
            {
                for (int j = 0; j < 12; j++)
                {
                    for (int k = 0; k < 31; k++)
                    {
                        mdArray[i, j, k] = $"e-{i}-{j}-{k}";
                    }
                }
            }

            // ジャグ配列
            var jArray = new string[30][][];
            for (int i = 0; i < 30; i++)
            {
                jArray[i] = new string[12][];
                for (int j = 0; j < 12; j++)
                {
                    jArray[i][j] = new string[31];
                    for (int k = 0; k < 31; k++)
                    {
                        jArray[i][j][k] = $"e-{i}-{j}-{k}";
                    }
                }
            }

            // 多次元配列を JSON 文字列にシリアライズ
            var json1 = JsonConvert.SerializeObject(mdArray);

            // ジャグ配列を JSON 文字列にシリアライズ
            var json2 = JsonConvert.SerializeObject(jArray);

            // json1 == json2 は true になる
            Console.WriteLine($"json1 == json2: {json1 == json2}");

            // JSON 文字列を多次元配列にデシリアライズ
            var array1 = JsonConvert.DeserializeObject<string[,,]>(json1);
            Console.WriteLine($"array1[0,1,2]: {array1[0, 1, 2]}");

            // JSON 文字列をジャグ配列にデシリアライズ
            var array2 = JsonConvert.DeserializeObject<string[][][]>(json2);
            Console.WriteLine($"array2[0][1][2]: {array2[0][1][2]}");
        }
    }
}

上のコードの実行結果は以下のようになります。

日付時刻を表す JSON 文字列を .NET の DateTime 型のオブジェクトにデシリアライズするにはどのようにするかという話を書きます。

{"name":"value"} という JSON 文字列の value に直接設定できるのは string, number, object, array, true, false, null だけですので、.NET の DateTime オブジェクトは string 型に変換されて JSON 文字列に設定されます。

変換の結果はシリアライザによって違います。詳しくは先の記事「日付時刻と JSON 文字列」に書きましたが、それをまとめた表を以下に再掲しておきます。表の一番最後の項目 (6) ASP.NET Web API は Newtonsoft.Json および System.Text.Json 名前空間の JsonSerializer クラスを使ったシリアライズ結果です。

上の表のように string 型にシリアライズされた JSON 文字列を元の DateTime 型のオブジェクトに変換するには、自力でコードを書いて文字列をパースする必要があると思っていました。

しかしそれは思い違いで、上の表の形式にシリアライズした文字列は Newtonsoft.Json であれば全て、System.Text.Json 名前空間の JsonSerializer クラスの場合も (1) と (6) は DateTime 型にデシリアライズしてくれました。

知ってましたか？　実は自分は最近まで知らなかったです。（汗）　以下にその話を書きます。

まず、JSON 文字列を C# のオブジェクトにデシリアライズする際、C# のオブジェクトのクラス定義が必要ですが、Visual Studio のツールを利用してそれが可能です。詳しくは先の記事「JSON 文字列から C# のクラス定義生成」を見てください。

Visual Studio のツールを使って C# のクラス定義を生成すると、上の表の日付日時の JSON 文字列に該当するプロパティの型は、上の表の例 (1) ～ (6) 全てが DateTime 型になります。

例えば、以下のような JSON 文字列から Visual Studio のツールを使って C# のクラス定義を生成すると、

{
  "name":"WebSurfer",
  "date":"2017-02-01T03:15:45.000Z"
}

日付時間の JSON 文字列に該当するプロパティの型は以下のよう DataTime 型になります。

public class Rootobject
{
    public string name { get; set; }
    public DateTime date { get; set; }
}

シリアライザによって JSON 文字列の形式が上の表の (1) ～ (6) のように異なりますが、いずれも同じ結果すなわち C# のクラスの当該プロパティの型は DateTime になります。

次にデシリアライザが上の表の (1) ～ (6) の文字列に対応しているかを調べました。結果は上にも述べましたが Newtonsoft.Json は (1) ～ (6) 全てに対応していました。検証に使ったコードを以下に載せておきます。

using Newtonsoft.Json;
using System;

namespace ConsoleNewtonsoftJson
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string jsonString1 = "{\"name\":\"WebSurfer\",\"date\":\"2017-02-01T03:15:45.000Z\"}";
            string jsonString2 = "{\"name\":\"WebSurfer\",\"date\":\"\\/Date(1503727168573+0900)\\/\"}";
            string jsonString3 = "{\"name\":\"WebSurfer\",\"date\":\"\\/Date(1030806000000)\\/\"}";
            string jsonString4 = "{\"name\":\"WebSurfer\",\"date\":\"2017-08-26T15:39:32.6330349+09:00\"}";

            Rootobject rootobject = JsonConvert.DeserializeObject<Rootobject>(jsonString1);
            Console.WriteLine($"name: {rootobject.name}, date: {rootobject.date}");

            rootobject = JsonConvert.DeserializeObject<Rootobject>(jsonString2);
            Console.WriteLine($"name: {rootobject.name}, date: {rootobject.date}");

            rootobject = JsonConvert.DeserializeObject<Rootobject>(jsonString3);
            Console.WriteLine($"name: {rootobject.name}, date: {rootobject.date}");

            rootobject = JsonConvert.DeserializeObject<Rootobject>(jsonString4);
            Console.WriteLine($"name: {rootobject.name}, date: {rootobject.date}");
        }
    }

    public class Rootobject
    {
        public string name { get; set; }
        public DateTime date { get; set; }
    }
}

/*
実行結果は:
name: WebSurfer, date: 2017/02/01 3:15:45
name: WebSurfer, date: 2017/08/26 14:59:28
name: WebSurfer, date: 2002/08/31 15:00:00
name: WebSurfer, date: 2017/08/26 15:39:32
*/

JsonSerializer クラスのデシリアライザも同様に検証してみましたが、jsonString2 と jsonString3 場合は JsonException がスローされ "The JSON value could not be converted to System.DateTime." というエラーメッセージが出ます。jsonString1 と jsonString4 は問題なく DateTime 型のオブジェクトにデシリアライズされました。

例外のスタックトレースを見ると、Utf8JsonReader.GetDateTime() メソッドで例外がスローされており、そのメソッドの Microsoft のドキュメントを見ると Remarks に "This method only creates a DateTime representation of JSON strings that conform to the ISO 8601-1 extended format" と書いてあります。

ということで、上の表の (1) と (6) の文字列は ISO 8601-1 extended format に準拠しているので DateTime にデシリアライズできた、他の形式はダメだったということのようです。