KakaJSON源码浅析(一)

目前github上比较常见的Swift版本JSON解析库有:

  • ObjectMapper

    底层实现主要是通过运算符重载机制,需要手动对每一个属性写映射关系,比较繁琐。

    struct Temperature: Mappable {
        var celsius: Double?
        var fahrenheit: Double?
    
        init?(map: Map) {
    
        }
    
        mutating func mapping(map: Map) {
            celsius   <- map["celsius"]
            fahrenheit    <- map["fahrenheit"]
        }
    }
    
  • SwiftyJSON

    每次取值都需要通过下标,也比较繁琐并且容易出错,底层实现主要是通过JSONSerialization相关api转成字典。

    // Getting a string from a JSON Dictionary
    let name = json["name"].stringValue
    
  • HandyJSON(推荐使用)

    阿里推出的库,刚开始的版本使用了反射机制Mirror类,苹果并不鼓励使用,有性能方面的问题,后面也弃用了,引入了reflection这个库的源码并做了改动,用来实现类属性解析的功能。

    struct BasicTypes: HandyJSON {
        var int: Int = 2
        var doubleOptional: Double?
        var stringImplicitlyUnwrapped: String!
    }
    
    let jsonString = "{\"doubleOptional\":1.1,\"stringImplicitlyUnwrapped\":\"hello\",\"int\":1}"
    if let object = BasicTypes.deserialize(from: jsonString) {
        // …
    }
    
  • KakaJSON(推荐使用)

后面出来的MJ开源的一个库,充分运用了Swift协议、运算符重载、指针、metadata等技术,支持多种数据格式,比较完善;建议有时间可以仔细看看底层源码的实现,源码到处都是协议。

struct Cat: Convertible {
    var name: String = ""
    var weight: Double = 0.0
}

// json can also be NSDictionary, NSMutableDictionary
let json: [String: Any] = [
    "name": "Miaomiao",
    "weight": 6.66
]

let cat1 = json.kj.model(Cat.self)
1、代码结构
image-20201109184222955.png

这个代码结构,可以帮助我们大概的理解下各个主要代码模块是干啥的,对于有需要了解核心模块实现原理就可着重看看这块。

2、JSON解析出Model具体的流程

我们这里为了能够快速调试出解析流程,model里面暂时只定义一个存储属性,多个属性或者其它model类型是类似的原理。

import KakaJSON
struct KKModel: Convertible {
    //var args: Any?
    //var headers: [String: Any]?
    //var origin: String?
    var url: String?
}

// 这里value是Alamofire返回的json数据
if let model = (value as? [String: Any])?.kj.model(KKModel.self) {
    print("解析model成功", model)
}

通过调试后可以得到如下的解析流程图:

image-20201110162040595.png

分析下这里赋值操作的核心代码

mutating func kj_convert(from json: [String: Any]) {
        guard let mt = Metadata.type(self) as? ModelType else {
            Logger.warnning("Not a class or struct instance.")
            return
        }
        guard let properties = mt.properties else {
            Logger.warnning("Don't have any property.")
            return
        }
        
        // get data address
        let model = _ptr() 
        kj_willConvertToModel(from: json)
        
        for property in properties {
            // key filter
            let key = mt.modelKey(from: property.name,
                                  kj_modelKey(from: property)) 
            
            guard let newValue = kj_modelValue(
                from: json.kj_value(for: key),
                property)~! else { continue }
            
            let propertyType = property.dataType
            
            if Swift.type(of: newValue) == propertyType {
                property.set(newValue, for: model)
                continue
            }
            
            // Model Type have priority
            // it can return subclass object to match superclass type
            if let modelType = kj_modelType(from: newValue, property),
                let value = _modelTypeValue(newValue, modelType, propertyType) {
                property.set(value, for: model)
                continue
            }
            
            // try to convert newValue to propertyType
            guard let value = Values.value(newValue,
                                           propertyType,
                                           property.get(from: model)) else {
                property.set(newValue, for: model)
                continue
            }
            
            property.set(value, for: model)
        }
        
        kj_didConvertToModel(from: json)
    }

里面有几个代码点需要着重分析理解下:

1)、guard let mt = Metadata.type(self) as? ModelType

Metadata.type(self)是获取当前model的类型BaseType

首先我们看下各种Type的继承关系图:

image-20201110170358458.png

我们定义的model要么是类class要么是结构体struct,它们都继承ModelType,所以这里判断model的类型是ClassType或者StructType,如果定义的model不是这2种Type,提示错误信息并return。

从Type继承图关系可以看到还有很多其它Type类型,如元组、CFArray这种类型等,主要应用于model定义的存储属性,所以这里要区分开,不要搞混了(刚开始看这里的代码的时候会很容易搞混😄)。

2)、let model = _ptr()

这里的model是当前定义的模型实例地址即指针,是UnsafeMutableRawPointer类型,后面在进行set赋值的时候会通过运算符重载将其转换为UnsafeMutablePointer<T>指针类型。

3)、for property in properties {}

遍历定义的存储属性,对每一个存储属性进行赋值

具体分析下里面的赋值代码:

a)、

// 这里是获取key,返回的key是一个字符串或者数组
let key = mt.modelKey(from: property.name,
                                  kj_modelKey(from: property))

底层方法调用流程图:

image-20201111143119277.png

b)、

// 将json值转换为用户自定义model里面实现kj_modelValue方法的值,如果用户没有实现kj_modelValue,那么直接返回jsonValue
guard let newValue = kj_modelValue(
                from: json.kj_value(for: key),
                property)~! else { continue }

底层方法调用流程图:

image-20201111145409606.png

c)、

// 如果它们类型相同直接赋值,比如Any.Type和String.Type是不相等的,比如用户类型写错了或者也没有实现kj_modelValue方法,类型无法匹配
if Swift.type(of: newValue) == propertyType {
    // 会把指针model传入会被转换为UnsafeMutablePointer<T>类型进行赋值操作
    property.set(newValue, for: model)
    continue
}

核心赋值操作都是调用property.set(newValue, for: model),我们分析下底层这里是如何实现的:

为了能更直观的展示调用过程,我们这里还是用流程图:

image-20201111151712792.png

看完这里你是不是会有一个疑问,就是如果类型不匹配怎么办,即应该有类型失败的一个判断,比如我们定义的存储属性是String,但是json返回的是一个Array数组?看流程图的最后一步,as?就是类型转换的一个判断,如果类型不匹配是不会通过指针写入内存的。

d)、

// 如果上面都还没有赋值成功,那么就进行类型转换
guard let value = Values.value(newValue,
                               propertyType,
                               property.get(from: model)) else {
    // 类型转换失败,用newValue直接进行赋值,如果失败交给as?去处理
    property.set(newValue, for: model)
    continue
}

e)、

kj_willConvertToModel(from: json)
kj_didConvertToModel(from: json)

当有需要监听转换过程,可实现这2个方法

至此整个JSON解析过程我们就分析完了

很多时候我们在看一些第三方库源码的时候有时候会云里雾里的,这个时候可再去看看作者在github上面介绍的这个库的功能点,你就能豁然开朗,因为我们平时在项目中用的时候并不是所有功能点都能用到,看实际需求。

参考文献

https://github.com/kakaopensource/KakaJSON

https://github.com/alibaba/HandyJSON

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