用于 WPF 绑定的对象的序列化/反序列化

问：

在我的应用程序中，我有一个数据结构，用于保存用户输入和其他信息，其中大部分数据用于 MVVM WPF 绑定。此结构具有嵌套类、自定义对象的实例、列表等。您不必通读所有内容，但这只是其中的摘录：

public class StudyData
{
    public StudyInputData InputData { get; init; } = new();

    public class StudyInputData : StudyDataCategory
    {
        public VesselData Vessel { get; init; } = new();
        public EnvironmentData Environment { get; init; } = new();
        public VesEnvInteractionData Interaction { get; init; } = new();

        public class VesselData : StudyDataCategory
        {
            public BuoyancyScope buoyancyScope { get; init; } = new();
            public LoadingCondition loadingCondition { get; init; } = new();
            public Resistance resistance { get; init; } = new();

            public class BuoyancyScope : StudyDataCategory
            {
                public StudyInputDataPropertyICadObjectInfos BuoyancyScopeCadObjectsIncluded { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.BuoyancyScopeCadObjectsIncluded);
                public StudyInputDataPropertyICadObjectInfos BuoyancyScopeCadObjectsExcluded { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.BuoyancyScopeCadObjectsExcluded);
            }
            public class Resistance : StudyDataCategory
            {
                public StudyInputDataPropertyString resistanceAlgorithmName { get; init; } = new("Resistance algorithm", defaultValue: Utils.GetEnumDescription(ResistanceAlgorithmNames.kaper));
            }
        }
        public class EnvironmentData : StudyDataCategory
        {
            public StudyInputDataPropertyString UpperMediumMaterial { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.UpperMediumMaterial) { Value = "Air" }; 
            public StudyInputDataPropertyString LowerMediumMaterial { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.LowerMediumMaterial) { Value = "Fresh water" };
            public StudyInputDataPropertyMultiNumeric GravityConstant { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.LowerMediumMaterial) { InputString = "9.81" };
        }
        public class VesEnvInteractionData : StudyDataCategory
        {
            public Immersion immersion { get; init; } = new();
            public ForcesMoments forcesMoments { get; init; } = new();

            public class Immersion : StudyDataCategory
            {
                public StudyInputDataPropertyBool CalculateImmersion { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.CalculateImmersion, defaultValue = false);
                public StudyInputDataPropertyMultiNumeric Draft { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.Draft);
                public StudyInputDataPropertyMultiNumeric Heel { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.Heel, defaultInputString: "0");
                public StudyInputDataPropertyMultiNumeric Trim { get; init; } = new(StudyInputDataPropertyNames.Trim, defaultInputString: "0");
            }

            public class ForcesMoments : StudyDataCategory
            {
                public ObservableCollection<IStudyInputDataPropertyForce> Forces { get; init; } = new()
                {
                    new StudyInputDataPropertyWeightForce("Weight force"),
                    new StudyInputDataPropertyLiftingForce("Lifting"),
                    new StudyInputDataPropertyDrivingForce("Driving force"),
                    new StudyInputDataPropertyWindageForce("Windage")
                };
            }           
        }
    }
}

请注意，这些对象中的最终基元类型变量要么实现 ，要么属于使绑定工作的类型。INotifyPropertyChangedObservableCollection

我想通过在用户进行一些修改后序列化为 JSON 文件来实现文件另存为 / 文件打开功能，然后将其反序列化回来，完全按原样进行反序列化，而不会破坏 WPF 绑定。StudyData

目前，我正在使用 JSON 反序列化来完全替换 的实例，它提供了 100% 保证反序列化的对象与序列化的对象完全相同，但这会破坏 WPF 绑定，因为 仍然引用 的旧实例。为了解决这个问题，我必须在反序列化后手动更新每个 UI 元素，或者使用奇怪的恶作剧绑定代码隐藏，例如：StudyDataDataContextStudyDataDataContextStudyData

string path = "study.Data.InputsData.Interaction.Immersion.CalculateImmersion.Value"
Binding binding = new Binding() { Path = new PropertyPath(path) };
item.SetBinding(ImmersionCalculationEnabledCheckBox.IsChecked, binding);

此解决方法有其局限性，例如无法绑定到用户可能已添加到该列表的列表元素，因为它不是不同的属性等。我也知道这不是 MVVM，总体上不是一个好的编码实践。

有人告诉我，我可以使用 DTO 进行序列化，以将 UI 绑定问题与序列化问题分开。我对 DTO 进行了一些研究，因为它对我来说是一个新概念，据我了解，我必须将每个属性从实例显式映射到 DTO。这对我来说似乎真的无法维护，因为有几千个变量，每次我添加/更改此数据结构时，我都必须手动更新 DTO。StudyDataStudyData

我正在考虑的另一个想法是将 JSON 反序列化为 的单独实例，然后使用 Reflection 传输端点基元类型变量的值，这与 DTO 的想法基本相同，而无需手动映射所有内容。但是，我不知道如何以一种与结构无关的自动化方式做到这一点，这在开发过程中可能仍然会发生很大变化。StudyDataStudyInputData

我发现的另一个想法是使用 ，这不应该破坏绑定，但显然它不适用于 AND 正如我需要的那样，因为它会将反序列化的项目添加到列表中而不是替换它们，从而导致重复。JsonConvert.PopulateObjectListObservableCollection

TLDR：我觉得我错过了一些用于这种情况的简单佳能解决方案。我的要求很简单：以全自动且免维护的方式序列化和反序列化数据结构，这种方式与内部结构和复杂性无关，并且在反序列化后生成相同的对象，而不会破坏 WPF 绑定。StudyDataStudyData

谁能建议我应该在这里做什么？