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使用 Flutter 反序列化 JSON 的一些选项

文 / Andrew Brogdon

在某种程度上,大多数应用都需要与外界互动,并从在线终端地址获取数据。借助 Dart 的 http 包,发出 HTTPS get 请求以获取天气预报或世界杯最终比分变得非常简单:

1import 'dart:async';蜘蛛池外链SEO伪原创蜘蛛池

2import 'package:http/http.dart' as http;

3

4 final response = await http.get(myEndpointUrl);

5if (response.statusCode == 200) {

6// use the data in response.body

7} else {

8 // handle a failed request

9 }

response.body 中的数据可能是 JSON 字符串,而我们还需要完成一些工作,才能将其用于微件。首先,您需要将字符串解析为更易于管理的 JSON 表示形式。然后,您必须将该表示形式转化为模型或其他一些强类型变量,如此一来,您就可以有效地使用这些字符串。

幸运的是,Dart 团队和社群对 JSON 已进行过诸多讨论,并且能够提供解决方案。我会按照复杂性从低到高的顺序介绍三种解决方案,分别是手写构造函数、json_serializable 和 built_value。

使用全部三种方法将数据反序列化的调用非常相似。手写构造函数和 json_serializable 的代码行如下所示:

1final myObject = SimpleObject.fromJson(json.decode(aJsonString));

built_value 的反序列化调用如下所示:

1final myObject = serializers.deserializeWith(

2SimpleObject.serializer, json.decode(aJsonString));

真正的区别是,在该 “SimpleObject” 类中为您生成多少代码,以及这些代码有何作用。

手写构造函数

复杂性最低的方法:不为您生成代码。

您可以做自己想做的任何事,但您必须进行维护。

json_serializable

为您生成 fromJson 构造函数和 toJson 方法。

在构建应用之前,您需要在项目中加入若干个包,并使用 source_gen 生成部分文件。

对所生成的资源进行自定义可能会很棘手。

built_value

为序列化、不可变性、toString 方法、hashCode 属性等生成代码。这是具备诸多功能的重量级解决方案。

与 json_serializable 一样,您需要导入许多包并使用 source_gen。

拥有基于插件的可扩展序列化架构。

对实例创建和可变性等方面有见解。

正如下文所述,您适合使用哪个内容库其实取决于项目详情,特别是项目大小和状态管理方法。对拥有一位维护者的兴趣项目来说,手写构造函数很有帮助,而由庞大分布式团队(他们需要不可变模型来保持逻辑清晰)构建的应用则会真正从 “built_value” 受益。

不过,现在我们还是从头开始介绍:将 JSON 从字符串解析为更方便使用的内存表示形式。无论您之后决定采取哪种方法,相关流程中的这一步都是一样的。

解析 JSON

您可以使用 dart:convert 库将 JSON 字符串转换为中间格式:

1import 'dart:convert';

2

3 try {

4 final parsed = json.decode(aJsonStr);

5} on FormatException catch (e) {

6print("That string didn't look like Json.");

7} on NoSuchMethodError catch (e) {

8 print('That string was null!');

9 }

如果该字符串包含有效的 JSON,系统会返回对 List 或 Map 的动态引用,具体取决于 JSON 字符串是拥有数组还是单个对象。对于整数列表之类的简单事项,现在已经差不多做完了。在使用之前,您可能会想创建第二个强类型的数据引用:

1 final dynamicListOfInts = json.decode(aJsonArrayOfInts);

2

3 // Create a strongly typed list with references to the data that are casted

4// immediately. This is probably the better approach for data model classes.

5final strongListOfInts = List.from(dynamicListOfInts);

6

7// Or create a strongly typed list with references that will be lazy-casted

8// when used.

9final anotherStrongListOfInts = List.from(dynamicListOfInts);

更复杂的有效负载才是有趣之处。将 Map 转化为实际模型对象时可能涉及转换默认值、null 和嵌套对象。如果您之后决定重新命名或添加/移除属性,很多方面可能会出错,而且需要更新很多麻烦的细节。

手写构造函数

我们必须从某个地方开始,对吗?如果您有一个小应用,而且数据也不是很复杂,那么自行编写采用 Map 参数的工厂构造函数会大有帮助。例如,如果您要获取如下数据:

注:工厂构造函数链接

https://www.dartlang.org/guides/language/language-tour#factory-constructors

1{

2"aString": "Blah, blah, blah.",

3"anInt": 1,

4"aDouble": 1.0,

5 "aListOfStrings": ["one", "two", "three"],

6 "aListOfInts": [1, 2, 3],

7 "aListOfDoubles": [1.0, 2.0, 3.0]

8 }

匹配类的代码可能如下所示:

1 class SimpleObject {

2const SimpleObject({

3this.aString,

4 this.anInt,

5 this.aDouble,

6 this.aListOfStrings,

7this.aListOfInts,

8 this.aListOfDoubles,

9});

10

11final String aString;

12final int anInt;

13final double aDouble;

14final List aListOfStrings;

15final List aListOfInts;

16 final List aListOfDoubles;

17

18factory SimpleObject.fromJson(Map json) {

19if (json == null) {

20throw FormatException("Null JSON provided to SimpleObject");

21}

22

23return SimpleObject(

24aString: json['aString'],

25anInt: json['anInt'],

26 aDouble: json['aDouble'],

27aListOfStrings: json['aListOfStrings'] != null

28? List.from(json['aListOfStrings'])

29: null,

30aListOfInts: json['aListOfInts'] != null

31? List.from(json['aListOfInts'])

32: null,

33aListOfDoubles: json['aListOfDoubles'] != null

34? List.from(json['aListOfDoubles'])

35: null,

36);

37}

38}

然后按照如下方式使用已命名 fromJson 工厂构造函数:

1return SimpleObject(

2aString: json['aString'] ?? "",

3anInt: json['anInt'] ?? 0,

4aDouble: json['aDouble'] ?? 1.0,

5aListOfStrings: List.from(json['aListOfStrings'] ?? []),

6aListOfInts: List.from(json['aListOfInts'] ?? []),

7aListOfDoubles: List.from(json['aListOfDoubles'] ?? []),

8);

缺点在于,您需要手写大约 20 行构造函数代码,而且现在必须对其进行维护。随着您的应用扩大规模以及数据类数量开始增长为几十个,您可能会出现这样的想法:“唉,对这些 JSON 构造函数编码越来越无聊了,要是可以根据数据类的属性自动生成代码就好了。”

事实证明,借助 json_serializable 库,确实可以做到这一点。

使用 json_serializable

在介绍 json_serializable 之前,我们需要转移一下话题,先简要讨论另一个包。

Flutter 目前不支持映射,所以在其他上下文中可以使用的某些技术(例如 Android JSON 库能够在运行时检查注解类)并不适用于 Flutter 开发者。不过,他们 可以 使用名为 source_gen 的 Dart 包。此包提供了实用工具和基本框架,以自动生成源代码。

source_gen 不会直接更新您的代码,而是在代码旁边另外创建新文件。按照惯例,其文件名中会有一个“g”,所以如果您的数据类存在于 model.dart 中,则 source_gen 会创建 model.g.dart。您可以使用 part 关键字引用原来位置中的相应文件,而编译器会嵌入该文件。

json_serializable包使用 source_gen API 来生成序列化代码,并会为您编写 fromJson 构造函数(及 toJson 方法)。

注:json_serializable 链接

https://pub.dartlang.org/packages/json_serializable

将其用于应用的基本流程如下所示:

将 json_serializable 和 json_annotation 包导入您的项目中。

如往常一样定义数据类。

在类定义中添加 @JsonSerializable 注解。

添加其他一些内容,将此数据类与为其创建的 json_serializable 代码关联起来。

运行 source_gen 以生成代码。

注:导入您的项目链接

https://github.com/dart-lang/json_serializable/tree/master/example

我会逐个介绍这些步骤。

将 json_serializable 包导入您的项目中

您可以在 Dart 包目录中找到 json_serializable。只需按照指示更新您的 pubspec.yaml 就可以了。

注:Dart 包目录链接

https://pub.dartlang.org/packages/json_serializable

更新您的 pubspec.yaml 链接

https://flutter.io/using-packages/#adding-a-package-dependency-to-an-app

定义数据类

这部分并没有特别之处。使用基本属性和构造函数构建一个数据类。您计划序列化的属性应该是值类型或配合 json_serializable 使用的其他类。

1class SimpleObject {

2 SimpleObject({

3 this.aString,

4 this.anInt,

5 this.aDouble,

6this.aListOfStrings,

7 this.aListOfInts,

8 this.aListOfDoubles,

9 });

10

11final String aString;

12 final int anInt;

13 final double aDouble;

14 final List aListOfStrings;

15 final List aListOfInts;

16 final List aListOfDoubles;

17}

添加 @JsonSerializable 注注解

json_serializable 包只会为已使用 @JsonSerializable 注解标记过的数据类生成代码:

1 import 'package:json_annotation/json_annotation.dart';

2

3@JsonSerializable

4 class SimpleObject {

5...

6}

将所生成的代码与您的代码关联起来

接下来是将类定义与其相应 part 文件关联的三个变更:

1import 'package:json_annotation/json_annotation.dart';

2

3 part 'simple_object.g.dart';

4

5 @JsonSerializable()

6 class SimpleObject extends Object with _$SimpleObjectSerializerMixin {

7 SimpleObject({

8 this.aString,

9this.anInt,

10 this.aDouble,

11 this.aListOfStrings,

12 this.aListOfInts,

13this.aListOfDoubles,

14});

15

16 final String aString;

17 final int anInt;

18final double aDouble;

19final List aListOfStrings;

20final List aListOfInts;

21 final List aListOfDoubles;

22

23 factory SimpleObject.fromJson(Map json) =>

24_$SimpleObjectFromJson(json);

25 }

其中第一个是 part 声明,用于告知编译器嵌入 simple_object.g.dart(稍后会详细介绍相关内容)。然后是更新数据类定义以使用 mixin。最后是更新数据类以使用 fromJson 构造函数。后两个变更各自在所生成的文件中引用代码。

运行 source_gen

使用以下命令触发从您的项目文件夹生成代码:

flutter packages pub run build_runner build

完成后,原文件旁边会有一个名为 simple_object.g.dart 的新文件。文件内容如下所示:

1part of 'simple_object.dart';

2

3 SimpleObject _$SimpleObjectFromJson(

4Map json) =>

5 new SimpleObject(

6 aString: json['aString'] as String,

7anInt: json['anInt'] as int,

8 aDouble: (json['aDouble'] as num)?.toDouble(),

9aListOfStrings:

10(json['aListOfStrings'] as List)?.map((e) => e as String)?.toList(),

11aListOfInts:

12(json['aListOfInts'] as List)?.map((e) => e as int)?.toList(),

13 aListOfDoubles: (json['aListOfDoubles'] as List)

14 ?.map((e) => (e as num)?.toDouble())

15 ?.toList());

16

17 abstract class _$SimpleObjectSerializerMixin {

18String get aString;

19int get anInt;

20 double get aDouble;

21 List get aListOfStrings;

22List get aListOfInts;

23List get aListOfDoubles;

24Map toJson() => {

25'aString': aString,

26 'anInt': anInt,

27'aDouble': aDouble,

28'aListOfStrings': aListOfStrings,

29'aListOfInts': aListOfInts,

30 'aListOfDoubles': aListOfDoubles

31};

32}

第一个方法是使用 SimpleObject 中的 fromJson 构造函数调用,而 mixin 类会为 SimpleObject 提供新 toJson 方法。二者都简单易用:

1final myObject = SimpleObject.fromJson(json.decode(jsonString));

2final myJsonStr = json.encode(myObject.toJson());

从数量方面来看,为 json_serializable 添加三行代码到 simple_object.dart 后,与使用其他方法相比,您可以少编写 20 行构造函数代码。在您想重命名或调整属性时,还能随时重新生成代码。此外,您可以获得我们免费提供的 toJson 方法。这还不错吧。

但如果您想序列化至多种格式呢?或者不只是 JSON 呢?如果您需要其他事物,例如不可变模型对象呢?对于这些用例,built_value 会派上用场。

使用 built_value

built_value(及其合作伙伴包 built_collection)远远不只是自动序列化逻辑解决方案,其设计目的是帮助您创建充当值类型的数据类。为此,使用 built_value 创建的数据类实例是不可变的。您可以创建新实例(包括现有实例的副本),但一旦构建好实例,便无法更改其属性。

为做到这一点,built_value 使用在 json_serializable 中找到的相同源生成方法,但会创建更多代码。在为 built_value 类所生成的文件中,您会发现:

一个等式 (==) 运算符

一个 hashCode 属性

一个 toString 方法

一个序列化器类(如果您想要一个),下文会介绍更多相关内容

一个用于创建新实例的“构建器”类

即使是像 SimpleObject 这样的小类,加起来也有几百行,所以我不会在此赘述。实际类文件(您作为开发者编写的文件)如下所示:

1 import 'package:built_collection/built_collection.dart';

2import 'package:built_value/built_value.dart';

3import 'package:built_value/serializer.dart';

4

5 part 'simple_object.g.dart';

6

7abstract class SimpleObject

8 implements Built {

9 static Serializer get serializer =>

10 _$SimpleObjectSerializer;

11

12@nullable

13String get aString;

14

15@nullable

16 int get anInt;

17

18 @nullable

19 double get aDouble;

20

21@nullable

22BuiltList get aListOfStrings;

23

24 @nullable

25 BuiltList get aListOfInts;

26

27 @nullable

28BuiltList get aListOfDoubles;

29

30 SimpleObject._();

31

32 factory SimpleObject([updates(SimpleObjectBuilder b)]) =

33 _$SimpleObject;

34}

这个文件与我们一开始使用的 SimpleObject 版本的区别在于:

像 json_serializable 一样声明 part 文件。

实行界面 Built

添加了针对序列化器对象的静态 getter。

所有字段上都有是否为 Null 的注解。这些注解是可选项,但为了让此示例与其他相关示例匹配,我进行了添加。

添加了两个构造函数(一个不公开函数,一个工厂函数),并移除原来的函数。

SimpleObject 现在是抽象类了!

这个文件与我们一开始使用的 SimpleObject 版本的区别在于:

我们先看最后一点:SimpleObject 已变成抽象类。在所生成的文件中,built_value 定义了名为 _$SimpleObject 的 SimpleObject 子类,并提供许多新功能。在其中您会发现新的 hashCode 属性,以及与不可变性相关的新方法等等。每次您创建 SimpleObject 实例,实际上是在后台获得 _$SimpleObject。但您永远不需要按派生类型引用它,因此您的应用代码仍会使用 SimpleObject 来声明和使用引用内容。

这是有可能实现的,因为您已经通过所生成的工厂构造函数完成对全新 SimpleObject 的实例化。您可以在上方文件的最后一行看到对其的引用。要开始使用,您需要传入一个方法,该方法在 SimpleObjectBuilder(即下方的“b”参数)上设置属性,并为您构建不可变对象实例:

1final SimpleObject myObject = SimpleObject((b) => b

2 ..aString = 'Blah, blah, blah'

3..anInt = 1

4 ..aDouble = 1.0

5 ..aListOfStrings = ListBuilder(['one', 'two', 'three'])

6..aListOfInts = ListBuilder([1, 2, 3])

7 ..aListOfDoubles = ListBuilder([1.0, 2.0, 3.0])

8);

您也可以重新构建实例以获得现有实例的修改后副本:

1 final SimpleObject anotherObject = myObject.rebuild((b) => b

2..aString = "An updated value"

3 );

您可以看到,通过使用下划线,SimpleObject 中的构造函数已变为不公开构造函数:

1SimpleObject._();

这样可以保证您应用的代码不直接将 SimpleObject 实例进行实例化。为获得实例,您必须使用工厂构造函数,该函数使用 SimpleObjectBuilder 并会一直产生 _$SimpleObject 子类的实例。

这很不错,但我们明明讨论的是反序列化。

下面就介绍这一点!要对实例进行序列化和反序列化,您需要在应用中的某处添加一些代码(例如,创建一个名为 serializers.dart 的文件就是不错的方法):

1import 'package:built_collection/built_collection.dart';

2import 'package:built_value/serializer.dart';

3import 'package:built_value/standard_json_plugin.dart';

4 import 'simple_object.dart';

5

6part 'serializers.g.dart';

7

8@SerializersFor(const [

9SimpleObject,

10 ])

11

12 final Serializers serializers =

13(_$serializers.toBuilder()..addPlugin(StandardJsonPlugin())).build();

该文件做了两件事。第一,它使用 @SerializersFor 注解来指示 built_value 创建针对数据类列表的序列化器。在这个案例中只有一个数据类,所以列表很短。第二,它创建了一个名为序列化器的全局变量,该变量引用处理 built_value 类序列化的序列化器对象。使用情况如下:

1 final myObject = serializers.deserializeWith(

2 SimpleObject.serializer, json.decode(aJsonString));

3

4final String myJsonString = son.encode(serializers.serialize(myObject));

与 json_serializable 一样,由于所生成的代码可以为您完成繁重的工作,将某个对象转化为 JSON,或从 JSON 转化为其他格式,在大多数情况下仍只需要一行。需要注意的一点是来自 serializers.dart 的此代码:

1final Serializers serializers =

2 (_$serializers.toBuilder()..addPlugin(StandardJsonPlugin())).build();

built_value 旨在尽可能进行扩展,并且包括用于定义自定义序列化格式的插件系统(例如,您可以编写一个来转换为 XML,并从 XML 或您自己的二进制格式转换。)在此示例中,我使用它来添加名为 StandardJsonPlugin 的插件,因为在默认情况下,built_value 不会使用您可能通常使用的基于地图的 JSON 格式。

相反,它使用基于列表的格式。例如,对带有 String、int 和 double 构件的简单对象进行序列化的方式如下:

1[

2"SimpleObject",

3 "aString",

4 "Blah, blah, blah",

5 "anInt",

6 1,

7 "aDouble",

8 2.0

9]

而不是这样:

1 {

2 "$": "SimpleObject",

3"aString": "Blah, blah, blah",

4 "anInt": 1,

5"aDouble": 2.0

6 }

有一些原因使 built_value 更喜欢使用基于列表的形式。由于空间有限,我会在包文档中进行说明。对于这个示例,您只需要了解您可以通过 StandardJsonPlugin 轻松使用基于地图的 JSON 序列化就够了,该插件是 built_value 包附带的一部分。

注:包文档链接

https://github.com/google/built_value.dart

结论

以上就是有关全部三项技术的重点内容。正如我在本文开头提到的,选择合适的技术主要是考虑您项目的范围、参与项目的人数,以及您对模型对象的其他需求。

下一步是开始编码,赶快前往 Flutter Dev Google Group、StackOverflow,或 The Boring Showl,让我们知道您的进展!

注:Flutter Dev Google Group 链接

https://groups.google.com/forum/#!forum/flutter-dev

StackOverflow 链接

https://stackoverflow.com/questions/tagged/flutter

The Boring Showl 链接

https://www.youtube.com/watch?v=TiCA0CEePyE&list=PLOU2XLYxmsIK0r_D-zWcmJ1plIcDNnRkK&index=2

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