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Gson---手把手教你官方json转换框架的用法以及使用过程中

Gson---手把手教你官方json转换框架的用法以及使用过程中

作者: 番茄tomato | 来源:发表于2020-10-19 18:32 被阅读0次

    虽然在网络请求中Retrofit已经通过converter-gson帮我们完美地处理了json转换的问题,但是在实际开发中还是难免会遇到需要手动进行json转换的情况。这时就需要用到谷歌官方的json转换框架---Gson。其实converter-gson也是基于Gson来完成的。
    Gson其实已经被封装的非常完美了,但在在使用过程中还是有许多需要注意的地方。下面,从头开始讲解Gson的使用,相信我,花20分钟看完这篇文章,你将完全掌握Gson的各种使用姿势。

    一.引入

    Gson有时候被其他的包所使用,直接包含在其他依赖里,比如Retrofit的converter-gson中。但是也可以单独引入Gson:

    implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.6'
    

    二.基本用法

    2.1 实体类转json

    这个没什么好说的,只需要一句话即可:

     Gson().toJson(entity)
    
    2.2 json转实体类

    其实也只需要一个方法

    Gson().fromJson("<json>",Entity::class.java)
    

    这看起来非常简单,但是其实其中也包含着坑,打个比方,如果这里的Entity是BaseEntity<T>呢,这里边包含着范型。

    那Json还能转换吗?(稍后详细说明)

    2.3 Android Studio生成实体类

    现在有如下Json数据:

    {
        "code":0,
        "message":"",
        "content":{
            "city":"cheng du",
            "weather":"sunny",
            "tem":16,
            "date":"2020-10-19"
        }
    }
    

    是一个简单的天气数据,其中code和message是服务器返回的状态码和异常信息,code=0时表示请求正常。其她的字段意义一看就懂。

    要使用这个Json数据,我们首先要创建实体类,还好Android Studio已经有插件可以一键生成了,在插件中搜索“json”

    image-20201019111014650.png image-20201019175258531.png

    现在我的项目全部使用Kotlin ,所以就只安装第一个插件就够了,用法如下:先随便创建一个Kotlin的.kt文件,例如我这里是TestEntity,然后 右键--->Generate--->Kotlin data class from JSON

    创建内容如下的实体类(注意手动添加Serializable接口)

    import java.io.Serializable
    
    data class TestEntity(
        val code: Int,
        val content: Content,
        val message: String
    ) : Serializable
    
    data class Content(
        val city: String,
        val date: String,
        val tem: Int,
        val weather: String
    ) : Serializable
    
    2.4 实际操作进行一下转换

    我在MainActivity中加入如下方法:

        val TAG="JsonTest"
        private fun start() {
            val json="{\n" +
                    "    \"code\":0,\n" +
                    "    \"message\":\"\",\n" +
                    "    \"content\":{\n" +
                    "        \"city\":\"cheng du\",\n" +
                    "        \"weather\":\"sunny\",\n" +
                    "        \"tem\":16,\n" +
                    "        \"date\":\"2020-10-19\"\n" +
                    "    }\n" +
                    "}"
            try {
                //json转实体类
                val entity= Gson().fromJson(json,TestEntity::class.java)
                Log.d(TAG,"json转换为实体类---完成")
                Log.d(TAG,"城市:${entity.content.city}")
                Log.d(TAG,"天气:${entity.content.weather}")
                Log.d(TAG,"气温:${entity.content.tem}")
                Log.d(TAG,"时间:${entity.content.date}")
    
                //实体类转json
                val json2=Gson().toJson(entity)
                Log.d(TAG,"实体类转换成json---完成")
                Log.d(TAG,json2)
            }catch (e:Exception){
                Log.d(TAG,"json格式错误")
            }
        }
    

    这个方法执行结果

    image-20201019175258531.png

    三. 进阶用法---处理实体类中的范型

    通常,在网络请求中,各个接口虽然内容不一样,但是最外层都有统一的格式,例如上文json数据的外层中有code和message。这是服务器对所有接口请求结果是否正常的统一返回,所以通常在开发中,我们需要统一地来处理最外层的数据,这就需要使用到范型对实体类进行包装。

    还是基于之前的json数据,首先创建一个实体类 BaseEntity,其内容如下:

    import java.io.Serializable
    data class BaseEntity<T>(
        val code: Int = 0,
        val message: String = "",
        val content: T?
    ) : Serializable
    

    这个实体类是所有接口返回数据的一个外层包装,然后使用范型代表content中的不同数据。通常我是会给实体类中不为空的数据一个默认的值,尽量避免空指针,当然这也只是看个人习惯,觉得不优雅,可以不加。
    然后再为层的json数据创建实体WeatherEntity

    import java.io.Serializable
    class WeatherEntity(
        val city: String = "",
        val date: String = "",
        val tem: Int = 0,
        val weather: String = ""
    ) : Serializable
    

    这样,我们的完整实体类就从之前的TestEntity变成了---->BaseEntity<WeatherEntity>
    那如果还是使用之前的方式来进行json转换是否可行呢?尝试一下修改之前start方法:

    编译不通过
    可以看到,在数据实体类中包含了范型的情况下,Kotlin编译不通过。
    这时,就需要采用另外一种方法 向fromJson中传入实体类的Type来进行json转换。
    将start方法中的转换的代码修改为如下:
                val type = object : TypeToken<BaseEntity<WeatherEntity>>() {}.type
                val entity: BaseEntity<WeatherEntity>? = Gson().fromJson<BaseEntity<WeatherEntity>>(json, type)
    

    这样就可以了

    四. 进阶用法---遇到的范型类型擦除问题和解决方式

    4.1 背景介绍

    新建一个抽象类HttpCallback,代码在下方。
    看这个抽象类HttpCallback的代码,是不是非常眼熟呢,如果经常使用Rxjava+Retrofit的方式来进行网络请求的话,对这个代码一定不会陌生

    /**
     * 网络请求回调
     * */
    abstract class HttpCallback<T> {
    
        //获取到数据
        fun onNext(data: String) {
    
    
        }
    
        //请求成功
        abstract fun onSuccess(entity: T)
    
        //服务器响应异常
        open fun onResponseError(code: Int, message: String) {
            //统一错误处理
    
        }
    
        //请求错误
        fun onError(throwable: Throwable) {
    
        }
    
        //网络错误
        open fun onHttpError(code: Int, message: String) {
            //统一错误处理
    
        }
    }
    

    简单介绍一下,在这个回调中,我们在onNext拿到服务器返回的数据进行处理和json的转换,将json数据转换成范型对应的实体对象,然后在onSuccess中传出这个对象。当然中间还有许多错误和空值的判断和处理。
    MainActivity中设置回调后,就只需要关心onSuccess中的实体对象,和其他的错误信息了,非常的方便。
    我们现在修改start方法如下:

        private fun start() {
            //设置匿名类回调对象
            val callBack = object : HttpCallback<WeatherEntity>() {
                override fun onSuccess(entity: WeatherEntity) {
                    Log.d(TAG, "json转换为实体类---完成")
                    Log.d(TAG, "城市:${entity.city}")
                    Log.d(TAG, "天气:${entity.weather}")
                    Log.d(TAG, "气温:${entity.tem}")
                    Log.d(TAG, "时间:${entity.date}")
                }
    
                override fun onResponseError(code: Int, message: String) {
                    super.onResponseError(code, message)
                }
    
                override fun onHttpError(code: Int, message: String) {
                    super.onHttpError(code, message)
                }
            }
    
            //模拟数据
            val data = "{\n" +
                    "    \"code\":0,\n" +
                    "    \"message\":\"\",\n" +
                    "    \"content\":{\n" +
                    "        \"city\":\"cheng du\",\n" +
                    "        \"weather\":\"sunny\",\n" +
                    "        \"tem\":16,\n" +
                    "        \"date\":\"2020-10-19\"\n" +
                    "    }\n" +
                    "}"
    
            //模拟请求成功
            callBack.onNext(data)
        }
    
    4.2 问题介绍

    在上边的代码中,在Mactivity中用起来确实很方便了,有一个统一的地方来进行json转换和统一错误处理了。只需要将范型传入,在onSuccess中处理结果就行了。在是现在问题来了,我们怎么在HttpCallback中把json转为范型 T 对应的实体对象呢?

    如果再使用之前的方法来进行转换可以吗?修改onNext代码如下:

        //获取到数据
        fun onNext(data: String) {
            val json = data
            val type = object : TypeToken<BaseEntity<T>>() {}.type
            val bean = Gson().fromJson<BaseEntity<T>>(json, type)
            if (bean.content != null) {
                onSuccess(bean.content)
            } else {
                onResponseError(-1, "没有数据")
            }
        }
    

    运行一下,程序崩溃,Gson报错:

    java.lang.ClassCastException: com.google.gson.internal.LinkedTreeMap cannot be cast to WeatherEntity
    

    因为HttpCallback这个抽象类中的范型类型被擦除了,Gson不知道该该将数据转换成什么对象。
    这时强行转为WeatherEntity则崩溃。
    下面我将介绍两个解决方式,初级的是我最开始写的,高级是在请教公司的师兄后,他给出的一个方案。

    4.3 初级解决方法

    首先我们来看Gson源码中Gson().fromJson这个json转换成实体类对象的核心方法,重点关注以下两个重写:
    通过type进行转换

      public <T> T fromJson(String json, Type typeOfT) throws JsonSyntaxException {
        if (json == null) {
          return null;
        }
        StringReader reader = new StringReader(json);
        T target = (T) fromJson(reader, typeOfT);
        return target;
      }
    

    通过Class进行转换

      public <T> T fromJson(String json, Class<T> classOfT) throws JsonSyntaxException {
        Object object = fromJson(json, (Type) classOfT);
        return Primitives.wrap(classOfT).cast(object);
      }
    

    下面来看一下我的onNext代码:

        fun onNext(data: String) {
            //如果data需要解密 则通过解密来获得json数据
            val json = data
            try{
                //第一次转换获取BaseEntity
                val type = object : TypeToken<BaseEntity<Any>>() {}.type
                //通过type进行转换
                val baseBean = Gson().fromJson<BaseEntity<Any>>(json, type)
                Log.d(TAG, "json第一次转换获取BaseEntity---完成 code:${baseBean.code} message:${baseBean.message}")
                //第二次转换获取content
                //获取泛型的Class
                val classT =
                    (javaClass.genericSuperclass as ParameterizedType).actualTypeArguments[0] as Class<T>
                //获取第一次转换后的content的json字符串
                val contentJson = Gson().toJson(baseBean.content)
                //通过class进行转换
                val bean = Gson().fromJson(contentJson, classT)
                Log.d(TAG, "json第一次转换获取content--完成")
                onSuccess(bean)
                
            }catch (e:Exception){
                onResponseError(-1, "Json格式错误")
            }
        }
    

    注释已经很清晰了,但还是简单说一下思路:
    首先获取到json后,因为网络请求中所有的数据都通过BaseEntity进行包装,所以:
    第一步
    将json转换为BaseEntity<Any>对象baseBean,获取到code和message进行一些异常判断
    并且将baseBean.content通过Gson().toJson(baseBean.content)转换为content对应的json字符串contentJson
    第二步
    获取T对应的Class,通过fromJson进行二次转换,最终获取到我们想要的实体类对象,传递到onSuccess

                //获取泛型的Class
                val classT =
                    (javaClass.genericSuperclass as ParameterizedType).actualTypeArguments[0] as Class<T>
                //获取第一次转换后的content的json字符串
                val contentJson = Gson().toJson(baseBean.content)
                //通过class进行转换
                val bean = Gson().fromJson(contentJson, classT)
    

    当然,这只是最简写法,中间还有一些code的判断,非空判断,都需要报相应的异常。

    这种写法虽然可以解决范型类型擦除的问题了,但是可以看到,在整个过程中进行了两次将json转换成对象,一次将对象转换成json。如果每个接口每次请求都要这样处理,那么将会造成内存的浪费,所以,接下来看看公司师兄的方法,一次转换就搞定。

    4.4 高级解决方法

    HttpCallback完整代码:

    /**
     * 网络请求回调
     * */
    abstract class HttpCallback<T> {
        val TAG = "JsonTest"
    
        //获取到数据
        fun onNext(data: String) {
            //如果data需要解密 则通过解密来获得json数据
            val json = data
    
            val classT =
                (javaClass.genericSuperclass as ParameterizedType).actualTypeArguments[0] as Class<T>
    
            val jsonType = ResultParameterType(classT)
    
            val baseBean = try {
                Gson().fromJson<BaseEntity<T>>(json, jsonType)
            } catch (e: Exception) {
                null
            }
    
            if(baseBean?.content != null && baseBean.code == 0){
                    onSuccess(baseBean.content)
            }
        }
    
        //请求成功
        abstract fun onSuccess(entity: T)
    
        //服务器响应异常
        open fun onResponseError(code: Int, message: String) {
            //统一错误处理
    
        }
    
        //请求错误
        fun onError(throwable: Throwable) {
    
        }
    
        //网络错误
        open fun onHttpError(code: Int, message: String) {
            //统一错误处理
    
        }
    
        class ResultParameterType(private val type: Type) : ParameterizedType {
            override fun getRawType(): Type {
                return BaseEntity::class.java
            }
    
            override fun getOwnerType(): Type? {
                return null
            }
    
            override fun getActualTypeArguments(): Array<Type> {
                return arrayOf(type)
            }
        }
    }
    

    可以看到只转换了一次就搞定了 ,完美。

    然而我并没有完全理解这个代码,正在学习中,师兄和我讲的是,得搞清楚这个Gson().fromJson方法需要的参数到底是什么,可以是Class,也可以是Type。只需要准备好它需要的参数传递给它就好了,这个参数可以从BaseEntity<T>得到,也可以从T 得到,只是最后的效果不同。

    在开发过程中这种思想很重要,不是你觉得某个方法要什么参数,而是得看它真正需要的是什么,从而找到最合适的参数进行传递。同样的,一个问题不是解决了就ok了,还需要知道原理从而找到最合适的解法,这样写出来的代码才会优雅。

    总之学习之路漫漫,共勉。

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