面试题：Rust serde库自定义序列化和反序列化行为及性能优化

Question

对于一个自定义的高精度数字类型`BigNumber`，它有特殊的存储格式。要求使用`serde`库为`BigNumber`类型实现自定义的序列化和反序列化逻辑，将其序列化为紧凑的二进制格式（非JSON）以提高存储和传输效率，同时在反序列化时要处理潜在的格式错误。请阐述实现思路并给出关键代码片段。

Answer 1

实现思路

1. 导入依赖：在Cargo.toml中添加serde和serde_bytes（用于处理二进制数据）的依赖，同时启用derive特性。
2. 定义BigNumber结构体：假设BigNumber内部使用Vec<u8>来存储高精度数字，根据实际需求确定存储方式。
3. 实现序列化：使用serde::Serializer将BigNumber的内部数据以紧凑的二进制格式写入。例如，如果BigNumber使用Vec<u8>存储，直接将Vec<u8>写入序列化器。
4. 实现反序列化：使用serde::Deserializer从二进制数据中读取并构建BigNumber实例。在反序列化过程中，需要处理可能的格式错误，比如数据长度不符合预期等。

关键代码片段

use serde::{Deserialize, Serialize};
use serde_bytes::ByteBuf;

// 定义BigNumber结构体
#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct BigNumber {
    data: ByteBuf,
}

// 序列化实现
impl Serialize for BigNumber {
    fn serialize<S>(&self, serializer: S) -> Result<S::Ok, S::Error>
    where
        S: serde::Serializer,
    {
        self.data.serialize(serializer)
    }
}

// 反序列化实现
impl<'de> Deserialize<'de> for BigNumber {
    fn deserialize<D>(deserializer: D) -> Result<Self, D::Error>
    where
        D: serde::Deserializer<'de>,
    {
        let data = ByteBuf::deserialize(deserializer)?;
        Ok(BigNumber { data })
    }
}

以上代码展示了如何为BigNumber类型使用serde库实现自定义的二进制序列化和反序列化。ByteBuf类型来自serde_bytes库，它方便地处理二进制数据的序列化与反序列化。实际应用中，BigNumber内部的数据结构和序列化逻辑可能需要根据具体的高精度数字存储格式进行调整。