在Swift语言中处理JSON - 转换JSON和Model

背景 JSON是移动端开发常用的应用层数据交换协议。最常见的场景便是,客户端向服务端发起网络请求,服务端返回JSON文本,然后客户端解析这

背景

JSON是移动端开发常用的应用层数据交换协议。最常见的场景便是,客户端向服务端发起网络请求,服务端返回JSON文本,然后客户端解析这个JSON文本,再把对应数据展现到页面上。

但在编程的时候,处理JSON是一件麻烦事。在不引入任何轮子的情况下,我们通常需要先把JSON转为Dictionary,然后还要记住每个数据对应的Key,用这个Key在Dictionary中取出对应的Value来使用。这个过程我们会犯各种错误:

  • Key拼写错了;

  • 路径写错了;

  • 类型搞错了;

  • 没拿到值懵逼了;

  • 某一天和服务端约定的某个字段变更了,没能更新所有用到它的地方;

  • ...

为了解决这些问题,很多处理JSON的开源库应运而生。在Swift中,这些开源库主要朝着两个方向努力:

  1. 保持JSON语义,直接解析JSON,但通过封装使调用方式更优雅、更安全;

  2. 预定义Model类,将JSON反序列化为类实例,再使用这些实例;

对于1,使用最广、评价最好的库非 SwiftyJSON莫属,它很能代表这个方向的核心。它本质上仍然是根据JSON结构去取值,使用起来顺手、清晰。但也正因如此,这种做法没能妥善解决上述的几个问题,因为Key、路径、类型仍然需要开发者去指定;

对于2,我个人觉得这是更合理的方式。由于Model类的存在,JSON的解析和使用都受到了定义的约束,只要客户端和服务端约定好了这个Model类,客户端定义后,在业务中使用数据时就可以享受到语法检查、属性预览、属性补全等好处,而且一旦数据定义变更,编译器会强制所有用到的地方都改过来才能编译通过,非常安全。这个方向上,开源库们做的工作,主要就是把JSON文本反序列化到Model类上了。这一类JSON库有 ObjectMapperJSONNeverDieHandyJSON等。而 HandyJSON是其中使用最舒服的一个库,本文将介绍用   HandyJSON来进行Model和JSON间的互相转换。

为什么用HandyJSON

在Swift中把JSON反序列化到Model类,在 HandyJSON出现以前,主要使用两种方式:

  1. 让Model类继承自 NSObject,然后 class_copyPropertyList()方法获取属性名作为Key,从JSON中取得Value,再通过 Objective-C runtime支持的 KVC机制为类属性赋值;如 JSONNeverDie

  2. 支持纯Swift类,但要求开发者实现 Mapping函数,使用重载的运算符进行赋值,如 ObjectMapper

这两者都有显而易见的缺点。前者要求Model继承自 NSObject,非常不优雅,且直接否定了用 struct来定义Model的方式;后者的 Mapping函数要求开发者自定义,在其中指明每个属性对应的JSON字段名,代码侵入大,且仍然容易发生拼写错误、维护困难等问题。

HandyJSON独辟蹊径,采用 Swift反射+ 内存赋值的方式来构造Model实例,规避了上述两个方案遇到的问题。

把JSON转换为Model

简单类型

某个Model类想支持通过 HandyJSON来反序列化,只需要在定义时,实现 HandyJSON协议,这个协议只要求实现一个空的 init()函数。

比如我们和服务端约定了一个 Animal数据,里面有 name/ id/ num字段,那么我们这样定义 Animal类:

class Animal: HandyJSON { var name: String? var id: String? var num: Int? required init() {} // 如果定义是struct,连init()函数都不用声明;}

然后假设我们从服务端拿到这样一个JSON文本:

let jsonString = "{/"name/":/"cat/",/"id/":/"12345/",/"num/":180}"

引入 HandyJSON以后,我们就可以这样来做反序列化了:

if let animal = JSONDeserializer .deserializeFrom(json: jsonString) { print(animal.name) print(animal.id) print(animal.num)}

简单吧~

比较复杂的类型

HandyJSON支持在类定义里使用各种形式的基本属性,包括可选(?),隐式解包可选(!),数组(Array),字典(Dictionary),Objective-C基本类型(NSString、NSNumber),各种类型的嵌套([Int]?、[String]?、[Int]!、...)等等。比如下面这个看起来比较复杂的类型:

struct Cat: HandyJSON { var id: Int64! var name: String! var friend: [String]? var weight: Double? var alive: Bool = true var color: NSString?}

一样轻松转换:

let jsonString = "{/"id/":1234567,/"name/":/"Kitty/",/"friend/":[/"Tom/",/"Jack/",/"Lily/",/"Black/"],/"weight/":15.34,/"alive/":false,/"color/":/"white/"}"if let cat = JSONDeserializer .deserializeFrom(json: jsonString) { print(cat.xxx)}

嵌套的Model类

如果Model类中的某个属性是另一个自定义的Model类,那么只要那个Model类也实现了 HandyJSON协议,就一样可以转换:

struct Component: HandyJSON { var aInt: Int? var aString: String?}struct Composition: HandyJSON { var aInt: Int? var comp1: Component? var comp2: Component?}let jsonString = "{/"num/":12345,/"comp1/":{/"aInt/":1,/"aString/":/"aaaaa/"},/"comp2/":{/"aInt/":2,/"aString/":/"bbbbb/"}}"if let composition = JSONDeserializer .deserializeFrom(json: jsonString) { print(composition)}

指定反序列化JSON中某个节点

有时候服务端返回给我们的JSON文本包含了大量的状态信息,和Model无关,比如 statusCodedebugMessage等,或者有用的数据是在某个节点以下,那么我们可以指定反序列化哪个节点:

struct Cat: HandyJSON { var id: Int64! var name: String!}// 服务端返回了这个JSON,我们想解析的只有data里的catlet jsonString = "{/"code/":200,/"msg/":/"success/",/"data/":{/"cat/":{/"id/":12345,/"name/":/"Kitty/"}}}"// 那么,我们指定解析 "data.cat",通过点来表达路径if let cat = JSONDeserializer .deserializeFrom(json: jsonString, designatedPath: "data.cat") { print(cat.name)}

有继承关系的Model类

如果某个Model类继承自另一个 Model类,只需要这个父Model类实现 HandyJSON协议就可以:

class Animal: HandyJSON { var id: Int? var color: String? required init() {}}class Cat: Animal { var name: String? required init() {}}let jsonString = "{/"id/":12345,/"color/":/"black/",/"name/":/"cat/"}"if let cat = JSONDeserializer .deserializeFrom(json: jsonString) { print(cat)}

自定义解析方式

HandyJSON还提供了一个扩展能力,就是允许自行定义Model类某个字段的解析Key、解析方式。我们经常会有这样的需求:

  • 某个Model中,我们不想使用和服务端约定的key作为属性名,想自己定一个;

  • 有些类型如 enumtuple是无法直接从JSON中解析出来的,但我们在Model类中有这样的属性;

HandyJSON协议提供了一个可选的 mapping()函数,我们可以在其中指定某个字段用什么Key、或者用什么方法从JSON中解析出它的值。如我们有一个Model类和一个服务端返回的JSON串:

class Cat: HandyJSON { var id: Int64! var name: String! var parent: (String, String)? required init() {}}let jsonString = "{/"cat_id/":12345,/"name/":/"Kitty/",/"parent/":/"Tom/Lily/"}"

可以看到, Cat类的 id属性和JSON文本中的Key是对应不上的;而对于 parent这个属性来说,它是一个元组,做不到从JSON中的 "Tom/Lily"解析出来。所以我们要定义一个 Mapping函数来做这两个支持:

class Cat: HandyJSON { var id: Int64! var name: String! var parent: (String, String)? required init() {} func mapping(mapper: HelpingMapper) { // 指定 id 字段用 "cat_id" 去解析 mapper.specify(property: &id, name: "cat_id") // 指定 parent 字段用这个方法去解析 mapper.specify(property: &parent) { (rawString) -> (String, String) in let parentNames = rawString.characters.split{$0 == "/"}.map(String.init) return (parentNames[0], parentNames[1]) } }}

就这样, HandyJSON完美地帮我们进行了JSON到Model类的转换。真是太Handy了。

把Model转换为JSON文本

HandyJSON还提供了把Model类序列化为JSON文本的能力,简直无情。

基本类型

如果只需要进行序列化,那么在定义Model类时,不需要做任何特殊的改动。任何一个类的实例,直接调用 HandyJSON的序列化方法去序列化,就能得到JSON字符串了。

class Animal { var name: String? var height: Int? init(name: String, height: Int) { self.name = name self.height = height }}let cat = Animal(name: "cat", height: 30)print(JSONSerializer.serializeToJSON(object: cat)!)print(JSONSerializer.serializeToJSON(object: cat, prettify: true)!)

可以通过 prettify参数来指定获得的是否是格式化后的JSON串。

复杂类型

即使Model类中有别的Model类啥的,都一样支持。

enum Gender: String { case Male = "male" case Female = "Female"}struct Subject { var id: Int64? var name: String? init(id: Int64, name: String) { self.id = id self.name = name }}class Student { var name: String? var gender: Gender? var subjects: [Subject]?}let student = Student()student.name = "Jack"student.gender = .Femalestudent.subjects = [Subject(id: 1, name: "math"), Subject(id: 2, name: "English"), Subject(id: 3, name: "Philosophy")]print(JSONSerializer.serializeToJSON(object: student)!)print(JSONSerializer.serializeToJSON(object: student, prettify: true)!)

总结

有了 HandyJSON的支持,现在我们可以开心地在Swift中使用JSON了。这个库还在更新中,已经支持了Swift 2.2+, Swift 3.0+。如果大家有什么需求或者建议,快去 https://github.com/alibaba/handyjson给作者(哈哈没错就是我)提issue吧~~

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到底啦