有选择地将实例的属性序列化为 JSON

我有一些包含某种奇怪格式的 JSON 文件。我必须为我的项目阅读、修改和保存这种格式。不幸的是，我对给定的格式没有任何影响。

这种格式的奇怪之处在于，这种结构中的所有实体都有一个唯一标识符，它（无效地）称为“$id”。这些实例也可以通过它们的 id 而不是它们的完整属性集来引用。在这种情况下，没有“$id”，而是有一个“$ref”字段，其中包含一个已定义的实体。看看下面的（缩短的）例子：

{
    "$id": "1",
    "StyleName": "Standard",
    "Style": {
        "$id": "2",
        "ShapeStyle": {
            "$id": "3",
            "Background": {
                "$id": "4",
                "Color": {
                    "$id": "5",
                    "A": 255,
                    "R": 68,
                    "G": 84,
                    "B": 106
                }
            }
        },
        "RightEndCapsStyle": {
            "$id": "6",
            "Background": {
                "$id": "7",
                "Color": {
                    "$ref": "5"
                }
            }
        }
    }
}

为了处理这个问题，我为所有 JSON 数据类创建了一个 C# 基类实体。这个基类维护一个 id 注册表，以便它可以轻松找到给定$ref的实例。这是代码：

public class Entity
{
    public static Dictionary<string, Entity> Registry = new Dictionary<string, Entity>();

    private string key = string.Empty;

    [JsonProperty("$id", Order = -2)]
    [DefaultValue("")]
    public string Key
    {
        get { return key; }
        set
        {
            key = value;
            if (!string.IsNullOrEmpty(key)) Registry.Add(key, this);
        }
    }

    [JsonProperty("$ref")]
    public string RefKey { get; set; }

    [JsonIgnore]
    public bool IsReference => !string.IsNullOrEmpty(RefKey);

    [JsonIgnore]
    public Entity RefEntity
    {
        get
        {
            Entity entity = null;
            if (IsReference && !Registry.TryGetValue(RefKey, out entity))
            {
                throw new ApplicationException("Referenced entity not found!");
            }
            return entity;
        }
    }
}

JSON 类层次结构如下所示：

public class RootObject: Entity
{
    public string StyleName { get; set; }
    public StyleRoot Style { get; set; }
}

public class StyleRoot: Entity
{
    public Style ShapeStyle { get; set; }
    public Style RightEndCapsStyle { get; set; }
}

public class Style: Entity
{
    public Background Background { get; set; }
}

public class Background: Entity
{
    public Color Color { get; set; }
}

public class Color: Entity
{
    public int A { get; set; }
    public int R { get; set; }
    public int G { get; set; }
    public int B { get; set; }
}

到现在为止还挺好。现在我的问题：

1. [JsonProperty("$id")]并且[JsonProperty("$ref")]不起作用，因为$id和$ref不是有效的 JSON 字段名称标识符。目前，我正在使用正则表达式将它们替换为有效的内容，然后将它们重新替换回原来的状态。但这是迟钝的。我想知道我是否可以使用NamingStrategy来实现相同的目标。但我没有成功。请记住，我需要两种方式，反序列化和序列化。
2. 序列化是一个更难的问题。如果我按原样序列化我的结构，我最终会在每个实例中同时获得"$id":和"$ref":字段。更重要的是，连同引用的项目，所有其他字段都使用默认值进行序列化。最简单的方法是简单地DefaultValueHandling.IgnoreAndPopulate在JsonSerializerSettings. 但是这样，所有默认值都会从输出中删除，这会导致意外行为。我尝试使用 aContractResolver但失败了，因为这是当前属性的本地属性，无法将周围的实体考虑在内。还有其他方法可以实现自定义序列化策略吗？

棘手的问题，我知道。还有很多东西要阅读和理解。但如果这很容易，我就不会费力把它全部放在这里。迫切需要您的帮助。