Swift Json实例详细解析

前言

客户端开发项目中，不可避免地需要解析网络数据---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作。那么在纯Swift代码中，这个功能是如何实现的？下面开始我们的探索~

• 手动解析
• 原生：Swift4.0 JSONDecoder
• JSONDecoder 问题 及 解决方案

手动解析

假设一个User类要解析，Json如下：

{
 "userId": 1,
 "name": "Jack",
 "height": 1.7,
}

对应的创建一个User结构体（也可以是类）：

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

把JSON转成User

在Swift4.0前，我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，代码如下：

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
 }
}

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。如果其中一个转换失败或者没有值，初始化会失败返回nil。

如果某个值不需要强校验，直接取值再赋值，把guard let内的语句去掉。例如，若height不用校验，可看如下代码：

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
 }
}

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极为相似。同样解析上述例子中的User，Swift4.0可以这么写：

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)
}

so easy~ 与手动解析不同点在于：

1.移除了手写init?方法。不需要手动解了

2.User实现Decodable协议，协议的定义如下：

/// 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
}

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作，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，是不是觉得人生从黑暗迈向了光明~~

可是，它并不完美...

JSONDecoder问题及方案

解析JSON经常遇到这样两种不一致问题：

• 服务端下发的key跟端上不一致。比如，服务端下发key="order_id"，端上定义key="orderId"
• 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
• 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说，假设服务端返回的key是user_id而不是userId，那么我们可以使用JSONDecoder的CodingKeys像JSONModel一样对属性名称在加解密时的名称做转换。User修改如下：

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

第二个，Date转换问题。JSONDecoder也为我们提供了单独的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
}

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为我们提供了

• 解析不同key值对象
• Date类型可自定义转换
• Float在一些正负无穷及无值得特殊表示。（出现的概率很少，不作具体说明了）

但遇到基本类型端上与服务端不一致时（比如一个数字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，我们希望它能够尽可能稳定，而不是某些情况下遇到若干个基本类型不一致整个解析就停止，甚至是 Crash。

如下面表格所示，我们希望类型不匹配时，能够这么处理：左列代表前端的类型，右列代表服务端类型，每一行代表前端类型为X时，能从服务端下发的哪些类型中转化，比如String 可以从 IntorFloat转化。这几个类型基本能覆盖日常服务端下发的数据，其它类型的转化可根据自己的需求扩充。

JSONDecoder没有给我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)手动解析可以实现，但每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

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

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)
 }
}

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，现在已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，如果解析成功，再把String转换成Int？值。

为什么要写第二个函数呢？

场景：当我们Model内有其他的非基本类型的Model，比如其他自定义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，导致整个大Model解析失败。
覆盖decodeIfPresent<T>(_ type: T.Type, forKey key: K)可以避免这些场景。至此，当类型过程中出现解析的Optional类型出现不匹配时，我们要不是通过转换，要不就是给其赋值nil，避免了系统此时直接throw exception导致退出整个解析过程的尴尬。

为何不覆盖decode方法？decodeIfPresent可以返回Optional值，decode返回确定类型值。考虑到如果Model内如果定义的类型是No-Optional型，那么可以认为开发者确定该值必须存在，如果不存在Model很可能是错误的，所以直接fail。

完整扩展代码点我   （本地下载点我）

总结

Swift4.0 JSONDecoder确实为解析数据带来了极大的便利。使用方式上类似Objective-C下的JSONModel。但实际开发中还是需要一些改造才能更好地服务于我们。

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对猪先飞的支持。