「译」使用 System.Net.Http.Json 在 HttpClient 中高效处理Json
在这篇文章，我将介绍一个名为 System.Net.Http.Json 的扩展库，它最近添加到了 .NET 中，我们看一下这个库能够给我们解决什么问题，今天会介绍下如何在代码中使用。
在此之前我们是如何处理
JSON是一种普遍和流行的串行化格式数据来发送现代web api,我经常在我的项目中使用HttpClient 调用外部资源, 当 content type 是 “application/json”, 我拿到Json的响应内容后,我需要手动处理响应,通常会验证响应状态代码是否为200,检查内容是不是为空,然后再试图从响应内容流反序列化
如果我们使用 Newtonsoft.Json, 代码可能是像下边这样
private static async Task<User> StreamWithNewtonsoftJson(string uri, HttpClient httpClient)
{
using var httpResponse = await httpClient.GetAsync(uri, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
httpResponse.EnsureSuccessStatusCode(); // throws if not 200-299
if (httpResponse.Content is object && httpResponse.Content.Headers.ContentType.MediaType == "application/json")
{
var contentStream = await httpResponse.Content.ReadAsStreamAsync();
using var streamReader = new StreamReader(contentStream);
using var jsonReader = new JsonTextReader(streamReader);
JsonSerializer serializer = new JsonSerializer();
try
{
return serializer.Deserialize<User>(jsonReader);
}
catch(JsonReaderException)
{
Console.WriteLine("Invalid JSON.");
}
}
else
{
Console.WriteLine("HTTP Response was invalid and cannot be deserialised.");
}
return null;
}
虽然上面没有大量的代码, 但是我们从外部服务接收JSON数据需要都编写这些，在微服务环境中,这可能是在很多地方，不同的服务。
大家可能通常也会把 Json 序列化成 String，在 HttpClient 的 HttpContent 中调用GetStringAsync ReadAsStringAsync，可以直接使用 Newtonsoft.Json 和 System.Text.Json，现在的一个问题是我们需要多分配一个包含整个Json 数据的 String，这样会存在浪费，因为我们看上面的代码已经有一个可用的响应流，可以直接反序列化到实体,通过使用流,也可以进一步提高性能,在我的另一篇文章里, 可以利用HttpCompletionOption来改善HttpClient性能。
如果您在过去在项目中使用过 HttpClient 来处理返回的Json数据，那么您可能已经使用了Microsoft.AspNet.WebApi.Client。我在过去使用过它，因为它提供了有用的扩展方法来支持从HttpResponseMessage上的内容流进行高效的JSON反序列化,这个库依赖于Newtonsoft.Json文件并使用其基于流的API来支持数据的高效反序列化，这是一个方便的库，我用了几年了
如果我们在项目中使用这个库，上面的代码可以减少一些
private static async Task<User> WebApiClient(string uri, HttpClient httpClient)
{
using var httpResponse = await httpClient.GetAsync(uri, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
httpResponse.EnsureSuccessStatusCode(); // throws if not 200-299
try
{
return await httpResponse.Content.ReadAsAsync<User>();
}
catch // Could be ArgumentNullException or UnsupportedMediaTypeException
{
Console.WriteLine("HTTP Response was invalid or could not be deserialised.");
}
return null;
}
最近.NET 团队引入了一个内置的JSON库 System.Text.Json,这个库是使用了最新的 .NET 的性能特性, 比如 Span
今天,我更倾向于使用 System.Text.Json,主要是在流处理，代码跟上面 Newtonsofe.Json 相比更简洁
private static async Task<User> StreamWithSystemTextJson(string uri, HttpClient httpClient)
{
using var httpResponse = await httpClient.GetAsync(uri, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
httpResponse.EnsureSuccessStatusCode(); // throws if not 200-299
if (httpResponse.Content is object && httpResponse.Content.Headers.ContentType.MediaType == "application/json")
{
var contentStream = await httpResponse.Content.ReadAsStreamAsync();
try
{
return await System.Text.Json.JsonSerializer.DeserializeAsync<User>(contentStream, new System.Text.Json.JsonSerializerOptions { IgnoreNullValues = true, PropertyNameCaseInsensitive = true });
}
catch (JsonException) // Invalid JSON
{
Console.WriteLine("Invalid JSON.");
}
}
else
{
Console.WriteLine("HTTP Response was invalid and cannot be deserialised.");
}
return null;
}
因为我在项目中减少了第三方库的依赖，并且有更好的性能，我更喜欢用 System.Text.Json，虽然这块代码非常简单，但是还有更好的方案，从简洁代码的角度来看，到现在为止最好的选择是使用 Microsoft.AspNet.WebApi.Client 提供的扩展方法。
System.Net.Http.Json 介绍
我从今年2月份一直在关注这个库，以及首次在 github 显示的设计文档和问题，这些需求和建议的API都可以在设计文档中找到。
客户端从网络上对 JSon 内容序列化和反序列化是非常常见的操作，特别是即将到来的Blazor环境，现在，发送数据到服务端，需要写多行繁琐的代码，对使用者来说非常不方便，我们想对 HttpClient 扩展，允许做这些操作就像调用单个方法一样简单
你可以在github阅读完整的设计文档，团队希望构建一个更加方便的独立发布的库，来在 HttpClient 和 System.Text.Json 使用，也可以在Blazor 中使用这些API。
这些初始化的工作已经由微软的 David Cantu 合并到项目，准备接下来的 Blazor，现在已经是.NET 5 BCL（基础库）的一部分，所以这是我为什么一直在提 System.Net.Http.Json,现在你可以在 Nuget 下载安装，接下来，我会探讨下支持的主要的API和使用场景。
使用 HttpClient 发送和接收Json数据
下边的一些代码和示例我已经上传到了这里 https://github.com/stevejgordon/SystemNetHttpJsonSamples
这第一步是包添加到您的项目，你可以使用NuGet包管理器或者下边的命令行安装
dotnet add package System.Net.Http.Json
使用 HttpClient 获取Json数据
让我们先看一个扩展方法HttpClient,这很简单
private static async Task<User> GetJsonHttpClient(string uri, HttpClient httpClient)
{
try
{
return await httpClient.GetFromJsonAsync<User>(uri);
}
catch (HttpRequestException) // Non success
{
Console.WriteLine("An error occurred.");
}
catch (NotSupportedException) // When content type is not valid
{
Console.WriteLine("The content type is not supported.");
}
catch (JsonException) // Invalid JSON
{
Console.WriteLine("Invalid JSON.");
}
return null;
}
在代码第5行，传入泛型调用 GetFromJsonAsync 来反序列化 Json 内容，方法传入一个uri地址，这是我们所需要的，我们操作了一个 Http Get请求到服务端，然后获取响应反序列化到 User 实体，这很简洁，另外上边有详细的异常处理代码，在各种条件下来抛出异常
跟最上面的代码一样，使用 EnsureSuccessStatusCode 来判断状态码是否成功，如果状态码在 200-299 之外，会抛出异常
并且这个库还会检查是不是有效的媒体类型，比如 application/json, 如果媒体类型错误，将抛出 NotSupportedException，这里的检查比我上边手动处理的代码更加完整，如果媒体类型不是 application/json，则会对值进行基于Spanapplication/<something>+json 也是有效的格式
这种格式是现在经常使用的，另外一个例子,可以发现这个库对于标准和细节的处理，RFC7159 标准 定义一种携带机器可读的HTTP响应中的错误,比如 application/problem+json, 我手写的代码没有处理和匹配这些，因为 System.Net.Http.Json 已经做了这些工作
在内部，ResponseHeadersRead HttpCompletionOption 用来提升效率，我最近的文章有这个的介绍，这个库已经处理好了 HttpResponseMessage,使用这个Option是必需的
转码
最后这个库的实现细节, 包括支持代码转换返回的数据，如果不是utf-8，utf-8应该在绝大多数情况下的标准，然而,如果 content-type 报头中包含的字符集标识不同的编码,将使用TranscodingStream 尝试反序列化成 utf-8
从HttpContent 处理Json
在某些情况下,您可能想要发送请求的自定义 Header , 或者你想反序列化之前检查 Response Header，这也可以使用 System.Net.Http.Json 提供的扩展方法
private static async Task<User> GetJsonFromContent(string uri, HttpClient httpClient)
{
var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, uri);
request.Headers.TryAddWithoutValidation("some-header", "some-value");
using var response = await httpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
if (response.IsSuccessStatusCode)
{
// perhaps check some headers before deserialising
try
{
return await response.Content.ReadFromJsonAsync<User>();
}
catch (NotSupportedException) // When content type is not valid
{
Console.WriteLine("The content type is not supported.");
}
catch (JsonException) // Invalid JSON
{
Console.WriteLine("Invalid JSON.");
}
}
return null;
}
发送Json数据
最后一个示例我们使用 HttpClient 来发送Json数据，看一下下边我们的两种实现
private static async Task PostJsonHttpClient(string uri, HttpClient httpClient)
{
var postUser = new User { Name = "Steve Gordon" };
var postResponse = await httpClient.PostAsJsonAsync(uri, postUser);
postResponse.EnsureSuccessStatusCode();
}
第一个方法是使用 PostAsJsonAsync 扩展方法，把对象序列化成 Json 请求到服务端，内部会创建一个 HttpRequestMessage 和 序列化成内容流
还有一种情况需要手动创建一个 HttpRequestMessage, 也许包括自定义请求头,你可以直接创建 JsonContent
private static async Task PostJsonContent(string uri, HttpClient httpClient)
{
var postUser = new User { Name = "Steve Gordon" };
var postRequest = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Post, uri)
{
Content = JsonContent.Create(postUser)
};
var postResponse = await httpClient.SendAsync(postRequest);
postResponse.EnsureSuccessStatusCode();
}
在上边的代码中，我们创建了一个 JsonContent, 传入一个对象然后序列化，JsonContent 是 System.Net.Http.Json 库中的类型，内部它会使用 System.Text.Json 来进行序列化
总结
在这篇文章中,我们回顾了一些传统的方法，可以用来从HttpResponseMessage 来反序列化对象，我们看到,当手动调用api来解析JSON, 我们首先需要考虑比如响应状态是成功的, 并且是我们需要的媒体类型, Microsoft.AspNet.WebApi.Client 提供的 ReadAsAsync 方法，内部是使用 Newtonsoft.Json 来基于流的反序列化
我们的结论是使用新的 System.Net.Http.Json, 它会使用 System.Text.Json 来进行Json的序列化和反序列化，不依赖于第三方库 Newtonsoft.Json, 使用这个库提供的扩展方法，通过很简洁的代码就可以通过HttpClient 来发送和接收数据，并且有更好的性能表现，最后，你可以在这里找到本文的一些代码 https://github.com/stevejgordon/SystemNetHttpJsonSamples
最后
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