Deser：重新思考 Rust 序列化
内容提要
Serde 是 Rust 主流序列化库，但存在设计局限：内部标签枚举与任意精度数字冲突、flatten 缓冲丢失类型信息、无法对 Option 等包装类型应用自定义函数。作者为此开发了 Deser，采用事件驱动、堆上 sink 架构，避免递归，支持 XML 命名空间、扩展值和路径错误定位。代价是运行时性能略慢、二进制体积更大，且生态兼容性有限。
延伸解读
Serde 的三大设计局限
文章指出 Serde 的局限并非偶然 bug，而是源于三个核心设计决策：所有格式共用一套 trait，导致部分特性仅对特定格式有效且运行时才暴露；固定数据模型在缓冲时丢失信息，内部标签枚举、flatten 等场景下错误位置丢失，任意精度数字依赖带内信号；递归调用栈使嵌套深度受限于栈空间，且无法暂停反序列化等待更多输入。这些设计受稳定性保证保护，难以在不破坏生态的情况下修复。
Deser 的架构转向与代价
Deser 将 Serde 的“类型驱动”反转为“格式驱动”：解析器推送事件到堆上 sink，嵌套值通过 driver 管理，避免递归。这带来了 XML 命名空间、扩展值、路径错误定位等能力，但也付出代价：运行时性能混合，JSON 读取平均慢约 10%，写入平均持平；二进制体积更大；内部使用 unsafe 管理堆上借用链。此外，Deser 无法支持 protobuf 等非自描述格式，这是有意为之的取舍。
XML 与扩展值的实际差异
文章以 XML 为例展示 Deser 与 Serde 生态的差异：quick-xml 忽略命名空间，可能错误接受其他命名空间的元素；处理重复元素需开启全局 overlapped-lists 特性，且缓冲后仍可能失败或静默丢失数据。Deser 则通过命名空间宏和缓冲区保留所有值，正确收集多个 creator。对于 TOML 日期时间等格式特定类型，Deser 将其作为扩展值，跨格式转换时保留语义，而 Serde 依赖魔法键的 map 表示，易导致类型错误。
生态兼容性与适用场景
Deser 并非 Serde 的替代品，作者明确表示由于孤儿规则，Serde 在生态中根深蒂固。Deser 目前支持 JSON、YAML、TOML、XML、plist 等自描述格式，并可作为 drop-in 替代，但性能与二进制体积的权衡因场景而异。对于处理大量不可信 JSON、需要 XML 命名空间或路径错误定位的场景，Deser 可能值得尝试；而对于性能敏感或依赖 protobuf 等格式的项目，则需谨慎评估。
Q&A
Serde 有哪些设计上的局限性？
Serde 存在三个主要设计局限：1. 内部标签枚举与任意精度数字冲突，因为 Serde 数据模型无法表示任意精度数字，serde_json 使用带魔术键的 map 进行带内信号传递，导致枚举缓冲字段时无法识别魔术键；2. flatten 缓冲会丢失类型信息，例如 JSON 键原本可转为整数，但缓冲后变成字符串，且错误位置指向文档末尾而非具体键；3. 无法对 Option、Vec 等包装类型应用自定义函数，因为函数不能作为类型参数传递，需要为每个包装类型编写单独函数。
Deser 是什么？它的核心设计思路是什么？
Deser 是一个 Rust 序列化库，旨在提供类似 Serde 的用户体验，但采用完全不同的架构，灵感来自 miniserde。其核心设计是事件驱动、堆上 sink 架构：格式告诉类型下一个值的类型并将事件推入 sink，遇到嵌套值时 sink 返回新的 sink 给 driver，所有状态保存在堆（arena）中，避免递归。这种设计不支持非自描述格式（如 protobuf），且无法暂停反序列化等待更多输入。
Deser 相比 Serde 在性能上有什么代价？
Deser 的运行时性能略慢：JSON 读取平均比 serde_json 慢约 10%（范围从快 33% 到慢 60%），写入平均持平（范围从快 3 倍到慢 70%）。二进制体积更大，但编译时间略好，派生代码的 release 构建快约 2.3 倍。此外，Deser 内部使用 unsafe 来维护堆上借用 sink 链。
Deser 如何处理 XML 命名空间和扩展值？
Deser 支持 XML 命名空间，通过命名空间而非前缀匹配元素名，例如 atom!("title") 展开为 {http://www.w3.org/2005/Atom}title。它还能将多个同命名空间元素收集到 Vec 中，即使中间有其他元素。对于扩展值（如 TOML 日期时间），Deser 将其作为扩展值保留，格式认识则保留，否则写为字符串，避免了 Serde 中魔术键 map 的问题。
Deser 的适配器（adapters）和验证器有什么特点？
Deser 的适配器是类型，可以嵌套使用，例如 Hex 可放在 Vec 内，DisplayFromStr 可放在 Option<Vec<...>> 内。验证器也是适配器，如 Check<NonEmpty, Vec<Hex>> 先解码再检查非空。这解决了 Serde 无法对包装类型应用自定义函数的问题。
Deser 支持哪些数据格式？
Deser 支持所有重要的自描述格式：JSON、JSONC、JSON5、HJSON、YAML 1.1/1.2、TOML、CBOR、MessagePack、XML、plist（三种变体）、CSV/TSV、urlencoded 数据、环境变量等。还支持路径信息、位置捕获、调试打印、解析时验证、多种二进制编码、桥接 Serde、动态值捕获、格式转码和 tokio 集成。
