常见协议 — Codable
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Swift Codable 协议详解 #

概述 #

Codable 是 Swift 4 引入的一个强大协议，它实际上是 Decodable 和 Encodable 两个协议的组合。通过实现 Codable，Swift 对象可以与外部表示（如 JSON、Property List 等）相互转换。

基本使用 #

简单示例 #

struct Person: Codable {
    var name: String
    var age: Int
    var email: String?
}

// 编码为 JSON
let person = Person(name: "John", age: 30, email: "john@example.com")
let encoder = JSONEncoder()
encoder.outputFormatting = .prettyPrinted

do {
    let jsonData = try encoder.encode(person)
    if let jsonString = String(data: jsonData, encoding: .utf8) {
        print(jsonString)
    }
} catch {
    print("Encoding error: \(error)")
}

// 解码 JSON
let jsonString = """
{
    "name": "Jane",
    "age": 28,
    "email": "jane@example.com"
}
"""

let decoder = JSONDecoder()
do {
    let person = try decoder.decode(Person.self, from: jsonString.data(using: .utf8)!)
    print(person)
} catch {
    print("Decoding error: \(error)")
}

使用场景 #

  1. 网络请求与响应处理：将 JSON 响应解码为 Swift 模型对象
  2. 本地数据存储：将对象编码为 JSON 或 Property List 存储到文件系统
  3. 进程间通信：在不同进程或服务间传递结构化数据
  4. 缓存机制：将复杂对象序列化后缓存
  5. 测试数据：从 JSON 文件加载测试数据

关键特性 #

自定义键名 #

struct User: Codable {
    var firstName: String
    var lastName: String
    var joinDate: Date
    
    enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case firstName = "first_name"
        case lastName = "last_name"
        case joinDate = "join_date"
    }
}

处理嵌套结构 #

struct Address: Codable {
    var street: String
    var city: String
}

struct Company: Codable {
    var name: String
    var address: Address
}

日期和自定义格式 #

let decoder = JSONDecoder()
decoder.dateDecodingStrategy = .iso8601

let encoder = JSONEncoder()
encoder.dateEncodingStrategy = .iso8601

处理特殊数据类型 #

struct Product: Codable {
    var name: String
    var price: Decimal
    var isAvailable: Bool
    
    enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case name, price, isAvailable = "is_available"
    }
}

注意事项 #

  1. 可选与非可选：合理使用可选类型处理可能缺失的字段
  2. 类型匹配：确保模型属性类型与 JSON 数据类型匹配
  3. 性能考虑：对于大型数据结构，考虑使用更高效的解析方式
  4. 错误处理：始终妥善处理编码/解码过程中可能出现的错误
  5. 循环引用：避免循环引用结构，可能导致编码失败
  6. 自定义类型：非标准类型需要自定义编码/解码逻辑

高级用法 #

自定义编解码逻辑 #

struct CustomDate: Codable {
    let date: Date
    
    init(from decoder: Decoder) throws {
        let container = try decoder.singleValueContainer()
        let dateString = try container.decode(String.self)
        
        let formatter = DateFormatter()
        formatter.dateFormat = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ssZ"
        if let date = formatter.date(from: dateString) {
            self.date = date
        } else {
            throw DecodingError.dataCorruptedError(in: container, debugDescription: "Date string does not match format expected by formatter.")
        }
    }
    
    func encode(to encoder: Encoder) throws {
        var container = encoder.singleValueContainer()
        let formatter = DateFormatter()
        formatter.dateFormat = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ssZ"
        let dateString = formatter.string(from: date)
        try container.encode(dateString)
    }
}

处理多态类型 #

enum Animal: Codable {
    case dog(Dog)
    case cat(Cat)
    
    struct Dog: Codable {
        var name: String
        var breed: String
    }
    
    struct Cat: Codable {
        var name: String
        var isIndoor: Bool
    }
    
    init(from decoder: Decoder) throws {
        let container = try decoder.singleValueContainer()
        if let dog = try? container.decode(Dog.self) {
            self = .dog(dog)
        } else if let cat = try? container.decode(Cat.self) {
            self = .cat(cat)
        } else {
            throw DecodingError.typeMismatch(Animal.self, DecodingError.Context(codingPath: decoder.codingPath, debugDescription: "Wrong type for Animal"))
        }
    }
    
    func encode(to encoder: Encoder) throws {
        var container = encoder.singleValueContainer()
        switch self {
        case .dog(let dog):
            try container.encode(dog)
        case .cat(let cat):
            try container.encode(cat)
        }
    }
}

最佳实践 #

  1. 模型设计：

    • 保持模型与数据结构一致
    • 使用有意义的属性名
    • 合理使用可选类型

  2. 错误处理：

    • 提供详细的错误信息
    • 考虑实现自定义错误类型

  3. 性能优化：

    • 重用编码器/解码器实例
    • 对于大型数据集考虑流式处理

  4. 测试：

    • 测试所有可能的JSON结构
    • 包括边界情况和错误情况

  5. 文档：

    • 为复杂模型添加文档说明
    • 记录特殊处理逻辑

  6. 版本兼容：

    • 考虑向后兼容性
    • 实现自定义解码逻辑处理旧版本数据

常见问题解决 #

处理键名不一致 #

struct UserProfile: Codable {
    var username: String
    var profileImageUrl: String
    
    enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case username
        case profileImageUrl = "profile_image_url"
    }
}

处理空值或默认值 #

struct Product: Codable {
    var id: Int
    var name: String
    var stock: Int = 0
    
    init(from decoder: Decoder) throws {
        let container = try decoder.container(keyedBy: CodingKeys.self)
        id = try container.decode(Int.self, forKey: .id)
        name = try container.decode(String.self, forKey: .name)
        stock = try container.decodeIfPresent(Int.self, forKey: .stock) ?? 0
    }
}

处理动态键 #

struct DynamicKeysModel: Codable {
    var properties: [String: String]
    
    struct DynamicCodingKeys: CodingKey {
        var stringValue: String
        init?(stringValue: String) {
            self.stringValue = stringValue
        }
        
        var intValue: Int?
        init?(intValue: Int) {
            return nil
        }
    }
    
    init(from decoder: Decoder) throws {
        let container = try decoder.container(keyedBy: DynamicCodingKeys.self)
        
        var properties = [String: String]()
        for key in container.allKeys {
            let value = try container.decode(String.self, forKey: key)
            properties[key.stringValue] = value
        }
        
        self.properties = properties
    }
    
    func encode(to encoder: Encoder) throws {
        var container = encoder.container(keyedBy: DynamicCodingKeys.self)
        
        for (key, value) in properties {
            let codingKey = DynamicCodingKeys(stringValue: key)!
            try container.encode(value, forKey: codingKey)
        }
    }
}

性能考虑 #

  1. 重用编码器/解码器：创建这些对象有一定开销，应尽可能重用
  2. 大文件处理：对于非常大的JSON文件，考虑使用流式处理
  3. 内存管理：注意解码大型数据结构时的内存占用
  4. 多线程：JSONEncoder 和 JSONDecoder 是线程安全的，可以共享使用

替代方案 #

虽然 Codable 非常强大，但在某些情况下可能需要考虑其他方案：

  1. 手动解析：对于极其复杂的JSON结构
  2. 第三方库：如 SwiftyJSON、ObjectMapper 等
  3. 性能关键场景：考虑使用更底层的解析器

总结 #

Swift 的 Codable 协议提供了一种类型安全、简洁的方式来处理数据序列化和反序列化。通过合理使用 Codable，可以大大简化网络请求处理、数据持久化等常见任务。掌握 Codable 的高级用法和最佳实践，能够帮助开发者构建更健壮、更易维护的 Swift 应用程序。

本文共 1473 字，创建于 Mar 30, 2025
相关标签： Xcode, Swift, ByAI