Flutter系列笔记-6.Json字符串和Dart Flutter对象的相互转换

没有注释的代码不是好代码

没有demo的文章不是好文章

本文demo请点击 github

什么是JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一个子集。

术语：

编码 将数据结构（一般是自定义对象）转换为字符串。

解码 将字符串转换为数据结构（一般是自定义对象）。

现在手机应用与后端的交互大部分通过http协议通讯，手机端调用http接口请求后端，后端返回相应的数据给手机端，一般http协议会通过http响应头和http响应体在手机端和后端之间传递数据。
http接口响应体一般都是返回json格式的字符串，手机应用获取到这些json字符串一般都要处理成相应的自定义对象来使用

json字符串在Android中转成自定义对象

在Android里json字符串最直接的数据结构对应对象是JSONObject,JSONObject可以把一个Json字符串转成一个JSONObject对象，然后根据key方便的取出里面的value。当然一般写代码时都是把json字符串转成自定义对象使用，而不是直接使用JSONObject

假设有一个自定义对象（以kotlin为例）

package com.example.androidapplication

class TechnologyCompany(val name:String,val products:List<Product>);

class Product(val name:String) {
    override fun toString(): String {
        return "name:$name";
    }
}

现在通过http接口或者读取到持久化存储得到一个字符串

      val jsonStr = """
            {
            "name":"google",
            "products":[{"name":"android os"},{"name":"flutter"}]
            }
        """;

如何把内存中的字符串对象转成一个自定义对象呢

在Android里使用org.json库把json字符串转成JSONObject再转成自定义对象

//kotlin使用org.json.JSONObject
val jsonStr = """
    {
    "name":"google",
    "products":[{"name":"android os"},{"name":"flutter"}]
    }
""";
var googleObject = JSONObject(jsonStr);
Log.d("log",googleObject.toString());
var name = googleObject.optString("name");
var products = googleObject.optJSONArray("products");
var productList = mutableListOf<Product>();
var len = if(products==null||products.length()<=0) 0 else products.length();
for (i in 0..len) {
    if(i <= len-1)
        productList.add(Product(products.getJSONObject(i).optString("name")));
}

var google = TechnologyCompany(name,productList);
Log.d("log",google.name);
Log.d("log",google.products.toString());

在Android里使用Gson库直接把json字符串转成自定义对象

   //这是kotlin代码，和java代码差不多，原理都一样的。
   var google = Gson().fromJson(jsonStr,TechnologyCompany::class.java);
   Log.d("log",google.name);
   Log.d("log",google.products.toString());

小结

从上面的代码可知，Gson的主要工作是，把手动取json键值，然后把对应键值赋给自定义对象相应的成员属性的工作封装在内部，开发人员只需要关心类成员属性的定义就好了，省略代码，减少出错，

dart:convert与在Android里使用Gson库直接把json字符串转成自定义对象类似，都需要手动解释json键值然后赋值给类对象的成员属性

使用 dart:convert 手动序列化 JSON 数据

新建Dart自定义对象类

class TechnologyCompany{
  String name;
  List<Product> products;

  TechnologyCompany(this.name, this.products);
}

class Product{
  String name;

  Product(this.name);
}

使用dart:convert库把json字符串转成 Map<String,dynamic>对象，然后根据key把value取出，创建对象

import 'dart:convert';

import 'TechnologyCompany.dart';

void main() {
  var jsonStr = '''
                {
                "name":"google",
                "products":[{"name":"android os"},{"name":"flutter"}]
                }
            ''';
  var map = jsonDecode(jsonStr);
  var list = <Product>[];
  var products = map["products"];
  if(products is List) {
    products.forEach((p){
      list.add(Product(p["name"]));
    });
  }

  var google = TechnologyCompany(map["name"],list);
  print("name:${google.name}");
  print("name:${google.products}");
}

例用dart:convert库把json转成自定义对象的过程，和Android使用org.json库把json字符串转成对象过程类似，都要转成先转成一个中间类型JSONObject或者Map 然后再根据key取出value，再把取出来的值用于自定义对象构造函数，或都通过get set填充到自定义对象。这一个过程是很麻烦的。那么在Dart里有没有像Gson那样的库，可以一句代码，直接把json字符串转成自定义对象呢？答案是没有的

Flutter 中是否有 GSON/Jackson/Moshi 的等价物

简单来说是没有。

这样的库需要使用运行时 反射，这在 Flutter 中是被禁用的。运行时反射会影响被 Dart 支持了相当久的 tree shaking。通过 tree shaking，你可以从你的发布版本中“抖掉”不需要使用的代码。这会显著优化 App 的体积。

由于反射会默认让所有的代码被隐式使用，这让 tree shaking变得困难。工具不知道哪一部分在运行时不会被用到，所以冗余的代码很难被清除。当使用反射时，App 的体积不能被轻易优化。

在dart中使用类似Gson的方案

因为Flutter不支持反射，所以在Flutter里要把一个json字符串转成自定义对象，一定要先把json字符串转成Map<String,dynamic>对象

在dart中虽然没有Gson那样的库可以直接把一个json对象转成自定义对象，但是dart有类似于gson的类库，可以使开发人员只需要定义类成员属性，不需要关心手动解释json的过程，那就是json_serializable

json_serializable在Flutter里的使用

json_serializable 类库支持所有dart语言开发的项目，所以flutter也可以使用json_serializable。

1.添加依赖

在pubspec.yaml文件里添加相应依赖

dependencies:
  json_annotation: ^3.0.0

dev_dependencies:
  build_runner: ^1.0.0
  json_serializable: ^3.2.0

编写Dart类，并使用相应注解

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

2.手动添加part这一行（当前文件名.g.dart）例如 part "example_json_annotation.g.dart";这一个文件，在第5步运行命令时自动生成，没补全前会报错

3.使用@JsonSerializable() @JsonKey()注解

4.编写xxxFromJson和xxToJson方法,在第5步运行命令时自动生成补全代码，没补全前会报错

5.运行命令生成补全代码 flutter packages pub run build_runner build
可以安装AndroidStudio的 BashSupport插件，把命令写到一个.sh文件里，可以不用每次都敲这么长的代码

下面以官方示例为例，请自行体会

part "example_json_annotation.g.dart";

import 'package:json_annotation/json_annotation.dart';
//手动添加这一行（当前文件名.g.dart）
part "example_json_annotation.g.dart";

//使用注解
@JsonSerializable()
class Person {
  //不需要特殊处理的成员属性不需要加注解，会自动把json字符串里相应的键值取出赋值给这一个成员属性
  final String firstName;

  @JsonKey(includeIfNull: false)
  final String middleName;

  final String lastName;

  @JsonKey(name: 'date-of-birth', nullable: false)
  final DateTime dateOfBirth;

  @JsonKey(name: 'last-order')
  final DateTime lastOrder;

  @JsonKey(nullable: false)
  List<Order> orders;

  Person(this.firstName, this.lastName, this.dateOfBirth,
      {this.middleName, this.lastOrder, List<Order> orders})
      : orders = orders ?? <Order>[];

  factory Person.fromJson(Map<String, dynamic> json) => _$PersonFromJson(json);

  Map<String, dynamic> toJson() => _$PersonToJson(this);
}

@JsonSerializable(includeIfNull: false)
class Order {
  int count;
  int itemNumber;
  bool isRushed;
  Item item;

  @JsonKey(
      name: 'prep-time',
      fromJson: _durationFromMilliseconds,
      toJson: _durationToMilliseconds)
  Duration prepTime;

  @JsonKey(fromJson: _dateTimeFromEpochUs, toJson: _dateTimeToEpochUs)
  final DateTime date;

  Order(this.date);

  factory Order.fromJson(Map<String, dynamic> json) => _$OrderFromJson(json);

  Map<String, dynamic> toJson() => _$OrderToJson(this);

  static Duration _durationFromMilliseconds(int milliseconds) =>
      milliseconds == null ? null : Duration(milliseconds: milliseconds);

  static int _durationToMilliseconds(Duration duration) =>
      duration?.inMilliseconds;

  static DateTime _dateTimeFromEpochUs(int us) =>
      us == null ? null : DateTime.fromMicrosecondsSinceEpoch(us);

  static int _dateTimeToEpochUs(DateTime dateTime) =>
      dateTime?.microsecondsSinceEpoch;
}

@JsonSerializable()
class Item {
  int count;
  int itemNumber;
  bool isRushed;

  Item();

  factory Item.fromJson(Map<String, dynamic> json) => _$ItemFromJson(json);

  Map<String, dynamic> toJson() => _$ItemToJson(this);
}

@JsonLiteral('config.json')
Map get glossaryData => _$glossaryDataJsonLiteral;

json_serializable库使用总结

共三个注解

JsonSerializable

JsonKey

JsonLiteral

@JsonSerializable() 注解在class上 代表该类有需要自动生成补全的代码

@JsonSerializable(includeIfNull: false) 当对象作为另一个对象的成员变量使用时，如果值为null，toJson转成字符串时，不生成对应字段

@JsonKey(name: 'xxx') 获取json字符串里的xxx字段,并赋值给对应成员变量

@JsonKey(nullable: false) 同上json字符串中该字段不能为空，如果缺少字段，会运行时异常 nullable: false 的字段在构造函数里的必填的

@JsonKey(includeIfNull: false) 如果值为null，toJson转成字符串时，不生成对应字段

@JsonKey(name: 'date-of-birth', nullable: false) 获取json字符串里的xxx字段,并赋值给对应成员变量，并且json字符串中字段不能为空

注JsonSerializable()注解的类一定要有构造函数，否则转换失败

普通用法1

只在class添加 @JsonSerializable()注解，字段与json字符串字段要一一对应，json字符串里的key叫什么名字，你的成员属性就要起对应一模一样的名字，并且只支持基本数据类型。

高级用法1

复杂对象转换

@JsonKey(name: 'prep-time',fromJson: 方法名称,toJson: 方法名称)

@JsonKey(fromJson: 方法名称, toJson: 方法名称)

fromJson json字符串转成对象时用 基本数据类型转成复杂对象

toJson 对象转成字符串时使用 复杂对象转成基本数据类型

高级用法2.

    @JsonLiteral('config.json')
     根据json文件生成对应map集合,适合做配置文件时使用

编码

编码即把自定义对象转成json字符串，json_serializable库已经可以把编码（toJson）和解码factory xxx.fromJson(Map<String, dynamic> json)的工作都支持了，不过有一点要注意的是 dart里的Map<String,dynamic> toString()方法出来的字符串是不符合json格式的，因为dart里的Map toStirng出来的键是没有双引号的

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