Swift JSON 教程:使用 JSON

原文：Swift JSON Tutorial: Working with JSON
作者：Luke Parham
译者：kmyhy

2017-1-15 更新说明：本教程由 Luke Parham 更新为 Xcode 8.2 和 Swift 3。原文作者是 Attila Hegedüs。

JavaScript Object Notation，简称 JSON，是一种常用的和 web 服务进行数据传输的方式。它易于使用和阅读，因此使用者众多。

以下列 JSON 为例：

[{"person": {"name": "Dani","age": "24"}},{"person": {"name": "Ray","age": "70"}}
]

在 O-C 中，解析这段 JSON 非常简单：

NSArray *json = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:JSONData options:kNilOptions error:nil];
NSString *age = json[0][@"person"][@"age"];
NSLog(@"Dani's age is %@", age);

在 Swift 中，要解析这段 JSON 就相当麻烦了，因为 Swift 有 optional 和类型安全的限制：

var json: [Any]?
do {json = try JSONSerialization.jsonObject(with: data)
} catch {print(error)
}
guard let item = json?.first as? [String: Any],let person = item["person"] as? [String: Any],let age = person["age"] as? Int else {return
}

由于 guard 语句的存在，我们摆脱了厄运金字塔代码，但仍然需要些大量重复的代码才能访问 JSON 字符串中的数据。

在这篇 Swift JSON 教程里，我们一开始会用 Swift 的原生方法来解析 JSON——不使用任何第三方库。这实际上是苹果推荐的做法，因为 Swift 内置的工具在大部分场景下都够我们用了。

但是，就像每个人都会偶尔发出叛逆的声音，你也可以阅读本教程的下半部分，学习如何用 Gloss 框架节省你的时间。

注意：Gloss 只是众多 JSON 框架之一，但它却是一个好的设计模式的例子，我们会很好地证明这一点。

我们会用这两种方式对一个 JSON 文件进行解析，这个文件列出了美国 App 商店中上榜“25 个最流行的 app”的应用。

开始

因为学习 JSON 并不需要用户界面，因此我们所有的练习都是在 playground 中进行的。请在这里下载开始项目。

打开 Swift.playground 。

注意：你可能发现 playground 的项目导航器是关闭的。如果是这样，请用 command+1 打开它。

开始项目中有几个源文件和资源文件，这是为了将你的注意力集中在用 Swift 解析 JSON 的主题上来。看一下项目结构，以了解大概的内容：

Resources 文件夹中包含了你要解析的示例 JSON 文件。
- topapps.json: 包含了 JSON 字符串。
Sources 文件夹中包含在主 playground 代码中能够调用的其它 Swift 源文件。将这些源文件放在 Sources 文件夹中是为了让你的 playground 干净、可读行更高。
- App.swift：一个简单的 Swift 结构，代表了 app。
- DataManager.swift: 负责网络或本地数据的抓取。在本教程中我们会用这个文件中的方法来加载 JSON 数据。

你可以浏览一下 playground 中内容，再继续后面的内容！

原生 Swift JSON 解析

看完示例的 JSON 文件之后，我们可以来解析它并打印出排名第一的 app 是什么！

使用 optional 的初始化方法

首先，打开 App.swift。里面有一个简单的模型对象，定义了一个初始化方法，使用一个名字和一个链接作为初始化参数。

这个 JSON 文件的 entry 下面有一个对象数组，每个对象都代表了一个 App 对象。

根据这个结构，我们要在原来的初始化方法下面新增一个 optional 的初始化方法。

//1
public init?(json: [String: Any]) {//2guard let container = json["im:name"] as? [String: Any],let name = container["label"] as? String,let id = json["id"] as? [String: Any],let link = id["label"] as? String else {return nil}//3self.name = nameself.link = link
}

这个初始化方法使用一个 [String:Any] 字典作为参数，这个字典用 JSON 数据来构造。这是可以的，有效的 JSON 要么是数组要么是单个值，但是我们已经确定它就是一个字典。

然后，用 guard-let 语法去解析 JSON，取出其中的 name 和 link 值。

最后，如果所有值都不为空，则填充模型对象的属性并返回模型。

创建好模型之后，在项目导航器中点击 TopApps-Starter，打开主 playground 文件。

首先，在 getTopAppsDataFromFileWithSuccess 方法的 success 块中添加 guard 语句：

guard let json = try? JSONSerialization.jsonObject(with: data) as? [String: Any] else {PlaygroundPage.current.finishExecution()
}

这里，我们用 jsonObject(with:options:) 方法将 JSON 字符串转换为 JSON 对象。

然后，我们进行第一步解析，获得代表第一个 App 的 JSON 对象。

guard let feed = json?["feed"] as? [String: Any],let apps = feed["entry"] as? [[String: Any]],let firstApp = apps.first else {PlaygroundPage.current.finishExecution()
}

这一步，我们首先取得最外层的 feed 对象，它的 entry 键中包含了 app 数组。

最后，调用我们早先写好的 optional 的初始化函数获得排名第一的 app：

let app = App(json: firstApp)
print(app ?? "Failed to initialize")

运行 app，控制台输出如下：

App(name: "Game of War - Fire Age", link: "https://itunes.apple.com/us/app/game-of-war-fire-age/id667728512?mt=8&uo=2")

好了—— “Game of War – Fire Age” 就是在这个 JSON 文件中排名第一的 app。

使用能够抛出异常的初始化方法

在初始化失败时返回一个 nil 而不是实例对象，并不能告诉我们到底发生了什么错误。

打开 App.swift ，定义一个错误枚举。

enum SerializationError: Error {case missing(String)
}

然后，将 optional 初始化方法换成下面的初始化方法。当 JSON 参数中包含有空值时，这个初始化方法会抛出一个上面定义的错误。

public init(json: [String: Any]) throws {//1guard let container = json["im:name"] as? [String: Any],let name = container["label"] as? String else {throw SerializationError.missing("name")}guard let id = json["id"] as? [String: Any],let link = id["label"] as? String else {throw SerializationError.missing("link")}//2self.name = nameself.link = link
}

这里，我们为每个属性使用一个单独的 guard 语句。当传入的 JSON 参数中包含无效的值时，抛出一个该属性未找到的错误。

最后，如果没有任何异常发生，我们填充属性，返回有效的实例对象。

打开主 playground 将这 2 句：

let app = App(json: firstApp)
print(app ?? "Failed to initialize")

替换为：

do {let app = try App(json: firstApp)print(app)
} catch let error {print(error)
}

这里需要使用 do-catch 块。如果初始化成功，我们不需要担心 app 会出现控制。如果初始化失败，我们会得到一个有用的错误信息，而不是一个空对象。

要查看初始化失败的效果，请将 App(json: firstApp) 换成 App(json: [:])。

用 Gloss 解析 JSON

你已经体验了如果将 JSON 解析成自己的模型对象，接下来我们来尝试另一种解析方法。

为了保持美观、大方，我们创建一个新的 playground 叫做 Gloss.playground。然后，将 topapps.json 拷贝到 Resources 目录，将 DataManager.swift 拷贝到 Source。

将 Gloss 集成到项目中

将 Gloss 集成到项目或 playground 中很简单：

从这里下载 Gloss 源代码 zip 包。
解压缩，然后将 Gloss-master/Sources 文件夹拖到 playround 的 Source 目录。

项目导航器看起来是这个样子：

https://koenig-media.raywenderlich.com/uploads/2017/01/Screen-Shot-2017-01-16-at-12.56.00-AM-411x500.png’ width=’300’/>

这就好了！下载可以在我们的 playground 中使用 Gloss 了，这是一种“简单”的 JSON 解析方法！

将 JSON 映射为对象

首先，必须定义模型对象和 JSON 对象的映射方式。

模型对象必须实现 Decodeable 协议，这个协议允许它们从 JSON 进行解码。要实现这个协议，需要实现 init?(json: JSON) 初始化方法。

注意：打开 Gloss.swift。在 Decodable 协议中，如果用 ⌘+左键点击 JSON 查看它的定义，你会看到它仅仅是在同一个文件中被定义为 [String: Any] 的别名。

TopApps

TopApps 模型用于表示顶级对象，它只包含一个键值对:

{"feed": {...}
}

创建一个新的 Swift 文件，名为 TopApps.swift，保存到 playground 的 Sources 文件夹下。编辑它的代码为：

public struct TopApps: Decodable {// 1public let feed: Feed?// 2public init?(json: JSON) {feed = "feed" <~~ json}}

首先要定义模型所用到的属性。这里我们只有一个属性。先别管 Feed 报出的异常，我们会在后面定义 Feed 模型类。

为了实现 Decodable 协议，TopApps 必须实现 optional 的初始化方法。

可能 <~~ 运算符有点陌生。它是 Encode 运算符，在 Gloss 的 Operators.swift 文件中定义。因为 Feed 也是一个 Decodable 类型，Gloss 可以把编码工作交给这个对象。

Feed

Feed 对象和顶级对象很像。它有两个键值对，但由于我们只对上榜的 25 个 app 感兴趣，因此 author 对象其实是没有必要处理的。

{"author": {...},"entry": [...]
}

新建一个 Swift 文件，名为 Feed.swift，保存到 Sources 文件夹下:

public struct Feed: Decodable {public let entries: [App]?public init?(json: JSON) {entries = "entry" <~~ json}}

App

App 是最后一个模型对象，它表示一个 app 对象：

{"im:name": {"label": "Game of War - Fire Age"},"id": {"label": "https://itunes.apple.com/us/app/game-of-war-fire-age/id667728512?mt=8&uo=2",  ...},...
}

新建 App.swift 文件，保存到 Sources 文件夹下，编辑它的代码为：

public struct App: Decodable {// 1public let name: Stringpublic let link: Stringpublic init?(json: JSON) {// 2guard let container: JSON = "im:name" <~~ json,let id: JSON = "id" <~~ json else {return nil}guard let name: String = "label" <~~ container,let link: String = "label" <~~ id else {return nil}self.name = nameself.link = link}
}

Feed 和 TopApps 都使用 optional 属性。但当我们确定 JSON 中某个值肯定存在时，可以用非 optional 的属性。

我们并不需要为 JSON 的每个成员都创建一个模型对象。例如，这里就没有为 in:name 和 id 创建模型对象。当我们使用非可空对象和嵌套对象时，一定要进行非空校验。

现在模型类已经准备好了，我们该让 Gloss 干活了！

打开 playground 文件，将它的内容替换为：

import UIKit
import PlaygroundSupportPlaygroundPage.current.needsIndefiniteExecution = true
URLCache.shared = URLCache(memoryCapacity: 0, diskCapacity: 0, diskPath: nil)DataManager.getTopAppsDataFromFileWithSuccess { (data) -> Void in// 1var json: Anydo {json = try JSONSerialization.jsonObject(with: data)} catch {print(error)PlaygroundPage.current.finishExecution()}guard let dictionary = json as? [String: Any] else {PlaygroundPage.current.finishExecution()}// 2guard let topApps = TopApps(json: dictionary) else {print("Error initializing object")PlaygroundPage.current.finishExecution()}// 3guard let firstItem = topApps.feed?.entries?.first else {print("No such item")PlaygroundPage.current.finishExecution()}print(firstItem)PlaygroundPage.current.finishExecution()
}

首先和之前一样，调用 JSONSerialization 反序列化数据。
然后，用这个 JSON 对象创建一个 TopApps。
最后，调用我们创建的模型对象的 feed 属性的 entries 属性，获得第一个 app.

这就是全部我们需要做的工作！

保存文件，可以看到我们成功地拿到了 app 名字，但这次的办法要优雅得多了：

App(name: "Game of War - Fire Age", link: "https://itunes.apple.com/us/app/game-of-war-fire-age/id667728512?mt=8&uo=2")

注意：如果在这里出现错误，说 topapps.json 不能打开，那可能是没有权限，请关闭开始项目，然后删除 derived data 文件夹中的内容。

我们已经知道如何解析本地数据——要怎样解析远程数据呢？

抓取远程 JSON

让这个项目更完美些。通常我们需要抓取远程数据而不是本地文件。我们可以用一个网络请求抓取 App Store 的排行榜。

打开 DataManager.swift ，在 DataManager 的实现之前定义一个 topAppURL:

let topAppURL = "https://itunes.apple.com/us/rss/topgrossingipadapplications/limit=25/json"

然后，在实现部分添加这个方法：

public class func getTopAppsDataFromItunesWithSuccess(success: @escaping ((_ iTunesData: Data) -> Void)) {//1loadDataFromURL(url: URL(string: topAppURL)!) { (data, error) -> Void in//2if let data = data {//3success(data)}}
}

这个方法和之前的方法很相似，但这次使用了 URLSession 从 iTunes 抓取数据。代码解释如下：

首先调用 loadDataFromURL 方法，这个方法有一个 URL 参数和一个完成闭包，闭包有一个 Data 对象。
用一个可空绑定确保 data 不为空。
将 data 传递到 success 闭包，和之前一样。

打开主 playground 文件，将这句：

DataManager.getTopAppsDataFromFileWithSuccess { (data) -> Void in

替换为：

DataManager.getTopAppsDataFromItunesWithSuccess { (data) -> Void in

现在你可以从 iTunes 获得数据了。

保存文件，你可以查看当前最热门的游戏是什么了。我看到的仍然是 “Saga 糖果消除”。我真的喜欢糖果消除游戏。

App(name: "Candy Crush Saga", link: "https://itunes.apple.com/us/app/candy-crush-saga/id553834731?mt=8&uo=2")

你看到的可能和上面不同，因为苹果商店里的排行榜随时都在变。

通常人们不仅仅对排行榜的第一名感兴趣——他们会想了解整个排行榜的内容。你没有必要为此写码——只需要用这句：

topApps.feed?.entries

Gloss 的底层机制

如你所见，在解析 JSON 数据时 Gloss 很好用，但它的底层机制是怎样的呢？

<~~ 是一个自定义操作符，用来执行一系列 Decoder.decode 函数。Gloss 内置了对许多类型的解码支持：

简单类型 (Decoder.decode(key:))
Decodable 模型对象 (Decoder.decode(decodableForKey:))
简单数组 (Decoder.decode(key:))
Decodable 模型数组 (Decoder.decode(decodableArrayForKey:) )
枚举类型 (Decoder.decode(enumForKey:))
枚举数组 (Decoder.decode(enumArrayForKey:) )
URL 类型 (Decoder.decode(urlForKey:) )
URL 数组 (Decode.decode(urlArrayForKey:))

在本教程中，你严重依赖 Decodable 模型。如果你需要更复杂的对象，你可以扩展 Decoder 并实现你自己的解码功能。

当然 Gloss 还能将对象转换回 JSON。如果你想了解这部分内容，请参考 Encodable 协议。

结束

这里下载完成的 playground 项目。

如果你更愿意采用本文前半部分描述的苹果的解析方式，你可以看一下苹果的在 Swift 中使用 JSON。它最终演示了一个如何编写使用 JSON 数据的网络层的实例非常有用。

但是，如果你更喜欢 Gloss 的方法，则需要密切关注它的新版本发布，因为它还在开发阶段。

希望你喜欢本教程，也请阅读本站的其它 Swift 教程。有任何问题和建议，请在下面留言！