iOS开发 - Swift Codable协议实战：快速、简单、高效地完成JSON和Model转换！
前言
Codable 是 Swift 4.0 引入的一种协议，它是一个组合协议，由 Decodable 和 Encodable 两个协议组成。它的作用是将模型对象转换为 JSON 或者是其它的数据格式，也可以反过来将 JSON 数据转换为模型对象。
Encodable 和 Decodable 分别定义了 encode(to:) 和 init(from:) 两个协议函数，分别用来实现数据模型的归档和外部数据的解析和实例化。最常用的场景就是刚提到的 JSON 数据与模型的相互转换，但是 Codable 的能力并不止于此。
简单应用
在实际开发中，Codable 的使用非常方便，只需要让模型遵循 Codable 协议即可：
struct GCPerson: Codable {
var name: String
var age: Int
var height: Float // cm
var isGoodGrades: Bool
}
接下来编写数据编码和解码的方法：
func encodePerson() {
let person = GCPerson(name: "XiaoMing", age: 16, height: 160.5, isGoodGrades: true)
let encoder = JSONEncoder()
encoder.outputFormatting = .prettyPrinted // 优雅永不过时，json会好看点哟
do {
let data = try encoder.encode(person)
let jsonStr = String(data: data, encoding: .utf8)
textView.text = jsonStr
print(jsonStr as Any)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
func decodePerson() {
let jsonStr = "{\"age\":16,\"isGoodGrades\":1,\"name\":\"XiaoMing\",\"height\":160.5}"
guard let data = jsonStr.data(using: .utf8) else {
print("get data fail")
return
}
let decoder = JSONDecoder()
do {
let person = try decoder.decode(GCPerson.self, from: data)
print(person)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
上面例子的输出：
Optional("{\n \"age\" : 16,\n \"isGoodGrades\" : true,\n \"name\" : \"XiaoMing\",\n \"height\" : 160.5\n}")
GCPerson(name: "XiaoMing", age: 16, height: 160.5, isGoodGrades: false)
应该有眼尖的童鞋是发现了，我将 JSONEncoder 的 outputFormatting 设置为了 prettyPrinted，这会让它输出的时候会美观一下，比如将它们放置在 UITextView 视图中作对比：
这里指的
default是在没有设置outputFormatting的默认情况
CodingKeys 字段映射
如果属性名称与 JSON 数据中的键名不一致，需要使用 Swift 语言中的 CodingKeys 枚举来映射属性名称和键名。CodingKeys 是一个遵循了 CodingKey 协议的枚举，它可以用来描述 Swift 对象的属性与 JSON 数据中的键名之间的映射关系。
struct Address: Codable {
var zipCode: Int
var fullAddress: String
enum CodingKeys: String, CodingKey {
case zipCode = "zip_code"
case fullAddress = "full_address"
}
}
数据编码和解码的方法与前面的大同小异：
func encodeAddress() {
let address = Address(zipCode: 528000, fullAddress: "don't tell you")
let encoder = JSONEncoder()
encoder.outputFormatting = .prettyPrinted // 优雅永不过时，json会好看点哟
do {
let data = try encoder.encode(address)
let jsonStr = String(data: data, encoding: .utf8)
textView.text.append("\n\n")
textView.text = textView.text.appending(jsonStr ?? "")
print(jsonStr as Any)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
func decodeAddress() {
let jsonStr = "{\"zip_code\":528000,\"full_address\":\"don't tell you\"}"
guard let data = jsonStr.data(using: .utf8) else {
print("get data fail")
return
}
let decoder = JSONDecoder()
do {
let address = try decoder.decode(Address.self, from: data)
print(address)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
此时的输出为：
Optional("{\n \"zip_code\" : 528000,\n \"full_address\" : \"don\'t tell you\"\n}")
Address(zipCode: 528000, fullAddress: "don\'t tell you")
从控制台日志可以看出，Address 模型中的的 zipCode 和 fullAddress 属性字段已被替换为 zip_code 和 full_address，值得注意的是，使用 CodingKeys 映射后就只能使用映射后的字段名称。
数据类型匹配
Swift 中的数据类型需要与 JSON 数据中的数据类型匹配，否则将无法正确地进行解码。如果数据类型不匹配，则会进入到 catch 代码块，意味着解码失败。
let jsonStr = "{\"age\":16,\"isGoodGrades\":1,\"name\":\"XiaoMing\",\"height\":160.5}"
在上面的例子中，将 isGoodGrades 的值改为1，此时输出的错误内容为：
err typeMismatch(Swift.Bool, Swift.DecodingError.Context(codingPath: [CodingKeys(stringValue: "isGoodGrades", intValue: nil)], debugDescription: "Expected to decode Bool but found a number instead.", underlyingError: nil))
由此引出，Bool 型只支持 true 和 false，其它一概不认。
注意：只要是其中一个数据字段不能解析，则整条解析失败。
Date 和 Optional 可选类型
在使用 Codable 对 Date 和 Optional 属性进行编解码时，有些细节是需要了解的。
Codable 默认启用的时间策略是 deferredToDate，即从 UTC时间2001年1月1日0时0分0秒 开始的秒数，对应 Date 类型中 timeIntervalSinceReferenceDate 这个属性。比如 702804983.44863105 这个数字解析后的结果是 2023-04-10 07:34:17 +0000。
在这儿把时间策略设置为 secondsSince1970，因为这个会比上面的要常用。我们需将 JSONEncoder 的 dateEncodingStrategy 设置为 secondsSince1970，JSONDecoder 也是相同的设置。
在设置 Optional 可选类型时，在编码时，为空的属性不会包含在 JSON 数据中。在解码时，直接不传或将值设定为 \"null\" / \"nil\" / null 这三种值也能被解析为 nil。
struct Activity: Codable {
var time: Date
var url: URL?
}
编码解码的工作：
func encodeActivity() {
let activity = Activity(time: Date(), url: URL(string: "https://www.baidu.com"))
let encoder = JSONEncoder()
encoder.outputFormatting = .prettyPrinted // 优雅永不过时，json会好看点哟
encoder.dateEncodingStrategy = .secondsSince1970 // 秒
do {
let data = try encoder.encode(activity)
let jsonStr = String(data: data, encoding: .utf8)
textView.text.append("\n\n")
textView.text = textView.text.appending(jsonStr ?? "")
print(jsonStr as Any)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
func decodeActivity() {
// let jsonStr = "{\"time\":528000,\"url\":111}" // 即便是 Optional 的属性也要对应的数据类型，否则还是会解析失败
let jsonStr = "{\"time\":1681055185}" // Optional类型的属性字段，直接不传也是nil
// let jsonStr = "{\"time\":528000,\"url\":null}" // 以下三种也能被解析为nil，\"null\" / \"nil\" / null
guard let data = jsonStr.data(using: .utf8) else {
print("get data fail")
return
}
let decoder = JSONDecoder()
decoder.dateDecodingStrategy = .secondsSince1970 // 秒
do {
let activity = try decoder.decode(Activity.self, from: data)
print(activity)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
此时的输出为：
Optional("{\n \"url\" : \"https:\\/\\/www.baidu.com\",\n \"time\" : 1681057020.835813\n}")
Activity(time: 2023-04-09 15:46:25 +0000, url: nil)
自定义编解码
有时候前后端定义的模型不同时，有可能会需要用到自定义编解码，以此来达成“统一”。
比如我们现在有一个 Dog 模型，sex 字段为 Bool 型，在后端的定义为 0 和 1，此时我们需要将它们给转换起来，可以是 false 为 0，true 为 1。
struct Dog: Codable {
var name: String
var sex: Bool // 0/false女 1/true男
init(name: String, sex: Bool) {
self.name = name
self.sex = sex
}
// 必须实现此枚举，在编码解码方法中需要用到
enum CodingKeys: CodingKey {
case name
case sex
}
init(from decoder: Decoder) throws {
let container = try decoder.container(keyedBy: CodingKeys.self)
self.name = try container.decode(String.self, forKey: .name)
// 取出来int后再转换为Bool
let sexInt = try container.decode(Int.self, forKey: .sex)
sex = sexInt == 1
}
func encode(to encoder: Encoder) throws {
var container = encoder.container(keyedBy: CodingKeys.self)
try container.encode(self.name, forKey: .name)
// 将sex属性以int类型编码
try container.encode(sex ? 1 : 0, forKey: .sex)
}
}
在编码的时候将 sex 从 Bool 型转换为 Int 型，解码时则反过来。编解码的工作依旧与前面的大致一样：
func encodeDog() {
let dog = Dog(name: "Max", sex: true)
let encoder = JSONEncoder()
encoder.outputFormatting = .prettyPrinted // 优雅永不过时，json会好看点哟
do {
let data = try encoder.encode(dog)
let jsonStr = String(data: data, encoding: .utf8)
textView.text.append("\n\n")
textView.text = textView.text.appending(jsonStr ?? "")
print(jsonStr as Any)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
func decodeDog() {
let jsonStr = "{\"name\":\"Max\",\"sex\":1}"
guard let data = jsonStr.data(using: .utf8) else {
print("get data fail")
return
}
let decoder = JSONDecoder()
do {
let dog = try decoder.decode(Dog.self, from: data)
print(dog)
} catch let err {
print("err", err)
}
}
此时的日志输出为：
Optional("{\n \"name\" : \"Max\",\n \"sex\" : 1\n}")
Dog(name: "Max", sex: true)
总结
Codable 是 Swift 中非常方便的一个协议，可以帮助我们快速进行数据的编码和解码，提高了开发效率和代码可读性。当然使用不当也会造成严重的灾难，所以我为大家整理了以下几点使用时的注意事项，希望能对大家有所帮助：
- 嵌套的数据结构也需要遵循
Codable协议。 Bool型只支持true或false。Optional类型修饰的属性字段，直接不传是nil，或将值设定为以下三种也能被解析为nil，\"null\"/\"nil\"/null。- 可以使用自定义的编码器和解码器来进行转换。
Demo
我把代码放在了 github 上面，可以到这儿下载：GarveyCalvin/iOS-Travel。
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关于作者
博文作者：GarveyCalvin
公众号：凡人程序猿
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