Swift Json解析探索

Swift Json解析探索

客户端开发项目中，不可避免地须要解析网络数据---将服务端下发的JSON数据解析成客户端可阅读友好的Model。Objective-C下使用最多的是JSONModel，它能在OC Runtime基础下很好地完成解析工做。那么在纯Swift代码中，这个功能是如何实现的？下面开始咱们的探索~

1. 手动解析
2. 原生：Swift4.0 JSONDecoder
3. JSONDecoder 问题 及 解决方案

手动解析

假设一个User类要解析，Json以下：

{
  "userId": 1,
  "name": "Jack",
  "height": 1.7,
}
复制代码

对应的建立一个User结构体（也能够是类）：

struct User {
	var userId: Int?
	var name: String?
	var height: CGFloat?
}
复制代码

把JSON转成User

在Swift4.0前，咱们以手动解析的方式将JSON model化。给User加一个以JSON为参数的初始化方法，代码以下：

struct User {
	...
	
	init?(json: [String: Any]) {
        guard let userId = json["userId"] as? Int,
        let name = json["name"] as? String,
        let height = json["height"] as? CGFloat else { return nil }
        self.userId = userId
        self.name = name
        self.height = height
    }
}
复制代码

依次从json中取出model所需的具体类型的数据，填充到具体对应属性中。若是其中一个转换失败或者没有值，初始化会失败返回nil。

若是某个值不须要强校验，直接取值再赋值，把guard let内的语句去掉。例如，若height不用校验，可看以下代码：

struct User {
	...
	
	init?(json: [String: Any]) {
        guard let userId = json["userId"] as? Int,
        let name = json["name"] as? String else { return nil }
        self.userId = userId
        self.name = name
        self.height = json["height"] as? CGFloat
    }
}
复制代码

原生：Swift4.0 JSONDecoder

2017年6月份左右Swift4.0发布，其中一个重大更新就是JSON的加解密。摆脱手工解析字段的繁琐，聊聊几行代码就可将JSON转换成Model。与Objective-C下的JSONModel极为类似。一样解析上述例子中的User，Swift4.0能够这么写：

struct User: Decodable {
    var userId: Int?
    var name: String?
    var height: CGFloat?
}

let decoder = JSONDecoder()
if let data = jsonString.data(using: String.Encoding.utf8) {
    let user = try? decoder.decode(User.self, from: data)
}
复制代码

so easy~ 与手动解析不一样点在于：

1. 移除了手写init?方法。不须要手动解了

2. User实现Decodable协议，协议的定义以下：

   /// A type that can decode itself from an external representation.
   public protocol Decodable {
   
       /// Creates a new instance by decoding from the given decoder.
       ///
       /// This initializer throws an error if reading from the decoder fails, or
       /// if the data read is corrupted or otherwise invalid.
       ///
       /// - Parameter decoder: The decoder to read data from.
       public init(from decoder: Decoder) throws
   }
   复制代码

   Decodable协议只有一个方法public init(from decoder: Decoder) throws---以Decoder实例进行初始化，初始化失败可能抛出异常。庆幸的是，只要继承Decodable协议，系统会自动检测类中的属性进行初始化工做，省去了人工解析的麻烦~

3. 使用了JSONDecoder。它是真正的解析工具，主导整个解析过程

读到这里，是否是以为人生从黑暗迈向了光明~~

但是，它并不完美...

JSONDecoder问题及方案

解析JSON常常遇到这样两种不一致问题：

1. 服务端下发的key跟端上不一致。好比，服务端下发key="order_id"，端上定义key="orderId"
2. 服务端下发的日期表达是yyyy-MM-dd HH:mm或者时间戳，但端上是Date类型
3. 服务端下发的基本类型和端上定义的不一致。服务端下发的是String，端上定义的Int，等

前两个问题JSONDecoder都能很好地解决。

第一个key不一致问题，JSONDecoder有现成的方案。以上面介绍的例子来讲，假设服务端返回的key是user_id而不是userId，那么咱们可使用JSONDecoder的CodingKeys像JSONModel同样对属性名称在加解密时的名称作转换。User修改以下：

struct User: Decodable {
    var userId: Int?
    var name: String?
    var height: CGFloat?
    
    enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case userId = "user_id"
        case name
        case height
    }
}
复制代码

第二个，Date转换问题。JSONDecoder也为咱们提供了单独的API：

open class JSONDecoder {

    /// The strategy to use for decoding `Date` values.
    public enum DateDecodingStrategy {

        /// Defer to `Date` for decoding. This is the default strategy.
        case deferredToDate

        /// Decode the `Date` as a UNIX timestamp from a JSON number.
        case secondsSince1970

        /// Decode the `Date` as UNIX millisecond timestamp from a JSON number.
        case millisecondsSince1970

        /// Decode the `Date` as an ISO-8601-formatted string (in RFC 3339 format).
        case iso8601

        /// Decode the `Date` as a string parsed by the given formatter.
        case formatted(DateFormatter)

        /// Decode the `Date` as a custom value decoded by the given closure.
        case custom((Decoder) throws -> Date)
    }
    ......
    /// The strategy to use in decoding dates. Defaults to `.deferredToDate`.
    open var dateDecodingStrategy: JSONDecoder.DateDecodingStrategy
}
复制代码

设置好了JSONDecoder属性dateDecodingStrategy后，解析Date类型就会按照指定的策略进行解析。

类型不一致

至此，JSONDecoder为咱们提供了

1. 解析不一样key值对象
2. Date类型可自定义转换
3. Float在一些正负无穷及无值得特殊表示。（出现的几率不多，不做具体说明了）

但遇到基本类型端上与服务端不一致时（好比一个数字1，端上的Code是Int型，服务端下发String："1"），JSONDecoder会抛出typeMismatch异常而终结整个数据的解析。

这让人有点懊恼，端上的应用，咱们但愿它可以尽量稳定，而不是某些状况下遇到若干个基本类型不一致整个解析就中止，甚至是 Crash。

以下面表格所示，咱们但愿类型不匹配时，可以这么处理：左列表明前端的类型，右列表明服务端类型，每一行表明前端类型为X时，能从服务端下发的哪些类型中转化，好比String 能够从 IntorFloat转化。这几个类型基本能覆盖平常服务端下发的数据，其它类型的转化可根据本身的需求扩充。

前端	服务端
String	Int，Float
Float	String
Double	String
Bool	String, Int

JSONDecoder没有给咱们便利的这种异常处理的API。如何解决呢？最直接的想法，在具体的model内实现init(decoder: Decoder)手动解析能够实现，但每一个都这么处理太麻烦。

解决方案：KeyedDecodingContainer方法覆盖

研究JSONDecoder的源码，在解析自定义Model过程当中，会发现这样一个调用关系。

// 入口方法
JSONDecoder decoder(type:Type data:Data) 
	// 内部类，真实用来解析的
	_JSONDecoder unbox(value:Any type:Type) 
		// Model调用init方法
		Decodable init(decoder: Decoder) 
			// 自动生成的init方法调用container
			Decoder container(keyedBy:CodingKeys) 
				// 解析的容器
				KeyedDecodingContainer decoderIfPresent(type:Type) or decode(type:Type)
					// 内部类，循环调用unbox
					_JSONDecoder unbox(value:Any type:Type)
						...循环，直到基本类型
复制代码

最终的解析落到，_JSONDecoder的unbox 及 KeyedDecodingContainer的decoderIfPresent decode方法。但_JSONDecoder是内部类，咱们处理不了。最终决定对KeyedDecodingContainer下手，其中部分代码以下：

extension KeyedDecodingContainer {

    .......
    
    /// Decode (Int, String) -> Int if possiable
    public func decodeIfPresent(_ type: Int.Type, forKey key: K) throws -> Int? {
        if let value = try? decode(type, forKey: key) {
            return value
        }
        if let value = try? decode(String.self, forKey: key) {
            return Int(value)
        }
        return nil
    }
    
    .......
    
    /// Avoid the failure just when decoding type of Dictionary, Array, SubModel failed
    public func decodeIfPresent<T>(_ type: T.Type, forKey key: K) throws -> T? where T : Decodable {
        return try? decode(type, forKey: key)
    }
}
复制代码

上述代码中，第一个函数decodeIfPresent(_ type: Int.Type, forKey key: K)是以key的信息解析出Int？值。这里覆盖了KeyedDecodingContainer中的该函数的实现，如今已try?的形式以Int类型解析，解析成功则直接返回，失败则以String类型解析出一个StringValue，若是解析成功，再把String转换成Int？值。

为何要写第二个函数呢？

场景：当咱们Model内有其余的非基本类型的Model，好比其余自定义Model，Dictionary<String, Any>，Array<String>等，当这些Model 类型不匹配或者出错误时也会抛出异常，致使整个大Model解析失败。

覆盖decodeIfPresent<T>(_ type: T.Type, forKey key: K)能够避免这些场景。至此，当类型过程当中出现解析的Optional类型出现不匹配时，咱们要不是经过转换，要不就是给其赋值nil，避免了系统此时直接throw exception致使退出整个解析过程的尴尬。

为什么不覆盖decode方法？decodeIfPresent能够返回Optional值，decode返回肯定类型值。考虑到若是Model内若是定义的类型是No-Optional型，那么能够认为开发者肯定该值必须存在，若是不存在Model极可能是错误的，因此直接fail。

完整扩展代码点我

总结

Swift4.0 JSONDecoder确实为解析数据带来了极大的便利。使用方式上相似Objective-C下的JSONModel。但实际开发中仍是须要一些改造才能更好地服务于咱们。

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