专栏首页Play & Scala 技术分享Play For Scala 开发指南 - 第9章 Json 开发

Play For Scala 开发指南 - 第9章 Json 开发

Play Json 简介

Play 内置了一套JSON库,以帮助开发者简化JSON操作。目前Play的JSON库包含以下功能:

  • Json对象与字符串之间互转
  • Json对象和Case Class之间互转
  • Json数据校验
  • Json格式之间互转

Play的JSON库并不依赖于Play环境,可以单独使用,通过如下方式可以将它引入到自己的项目:

libraryDependencies += "com.typesafe.play" %% "play-json" % playVersion

基本JSON类型

所有的基本JSON类型都继承自JsValue trait。Play JSON 库提供的基本类型如下:

  • JsString
  • JsNumber
  • JsBoolean
  • JsObject
  • JsArray
  • JsNull

在日程开发中,我们很少跟这些JSON基本类型打交道。因为在Play中对于基本类型T(例如 String, Int, ...)以及Seq[T]已经提供了默认的隐式转换, 可以自动将其转换成对应的JSON类型,例如:

//基本类型值
Json.obj("name" -> JsString("joymufeng"))
//可以简写成:
Json.obj("name" -> "joymufeng")

//序列类型值
Json.obj("emails" -> JsArray(Seq(JsString("a"), JsString("b"))))
//可以简写成:
Json.obj("emails" -> Seq("a", "b"))

在Play的JSON库里,整形和浮点型都使用JsNumber表示,这是一个略为糟糕的设计,因为会导致JSON数据无法在多语言环境下共享。例如通过Java代码向MongoDB写入了一个整形数值,但是经过Play的JSON库修改后变成了浮点型,Java代码再次读取时便会报错。

基本的JSON操作

构建一个JsObject对象

//直接构建
val json = 
  Json.obj(
    "name" -> "joymufeng", 
    "emails" -> Json.arr("joymufeng@163.com"), 
    "address" -> Json.obj(
      "province" -> "JiangSu", 
      "city" -> "NanJing"
    )
  )
  
//从JSON字符串构建
val json = 
  Json.parse("""{
    "name": "joymufeng", 
    "emails": ["joymufeng@163.com"], 
    "address": {
      "province": "JiangSu", 
      "city" -> "NanJing"
     }
  }""")

读写操作

//读取指定路径值
val city = (json \ "address" \ "city").as[String]

//如果指定路径不存在则返回None
val cityOpt = (json \ "address" \ "city").asOpt[String]

//读取数组内容
val emails = (json \ "emails").as[List[String]]

//读取数组的第1个元素
val email = (json \ "emails")(0)

//更新指定路径值
var obj = Json.obj("a" -> 1)
obj ++= Json.obj("b" -> 2)  //obj: {"a":1,"b":2}

格式化输出

//格式化输出
val prettyStr = Json.prettyPrint(obj)

JsObject 与 Case Class 互转

Json Format 宏

Play虽然为基本类型T以及Seq[T]提供了默认的隐式转换,但是对于用户自定义的 Case Class,由于无法事先知晓,需要需要用户自己声明隐式转换对象。Play 为开发者提供了 Format 宏,只需要一行代码便可以完成声明操作。假设我们有如下两个 Case Class:

case class Address(province: String, city: String)
case class Person(name: String, emails: List[String], address: Address)

我们只需要声明如下两个隐式的Format对象就可以了,在运行时,隐式的 Format 对象会自动完成编解码操作:

import play.api.libs.json.Json
    
implicit val addressFormat = Json.format[Address]    
implicit val personFormat = Json.format[Person]

Format 宏的展开是在编译期执行的,一方面提升了类型的安全性,另一方,区别于 Java 的反射机制,Format 宏是在编译器生成编解码器,在运行期有更高的执行效率。关于 Scala 宏的更多内容请参考官方文档

常见互转操作

将上面两个隐式 Format 对象导入到当前作用域,我们便可以自由地在 JsObject 和 Case Class 之间进行互转:

val person = Person("joymufeng", List("joymufeng@163.com"), Address("JiangSu", "NanJing"))

//将 Case Class 转换成 Json
val json = Json.toJson[Person](person)  

//将 Json 转换成 Case Class
val p1 = Json.fromJson[Person](json).get

//或者
val p2 = json.as[Person]
val p3 = json.asOpt[Person].get

我们发现Json.fromJson[Person](json)返回的类型并不是Person而是JsResult[Person],这是因为从 Json 到Case Class的转换可能会发生错误,JsResult有两个子类JsSuccessJsError,分别用来处理成功和失败两种情况:

Json.fromJson[Person](json) match {     
  //转换成功 
  case p: JsSuccess[Person] => println(p)   
  
  //转换失败   
  case e: JsError => println(e.errors)
}

开发技巧

上面的代码在转换时需要将隐式的 Format 对象显式地导入到当前的作用域,使用起来有些不便。我们可以把隐式 Format 对象定义在伴生对象中,这样的话就可以在任意位置执行转换而无需导入隐式对象:

import play.api.libs.json.Json

case class Address(province: String, city: String)
case object Address {
  implicit val addressFormat = Json.format[Address] 
}

case class Person(name: String, emails: List[String], address: Address)
case object Person {
  implicit val personFormat = Json.format[Person]
}

编译器会自动到目标类型和源类型的伴生对象中获取隐式的 Format 对象,无需手动导入。

上面的方法需要针对每个 Case Class 创建一个伴生对象,编写起来比较繁琐。我们也可以在包对象(package object)中创建隐式的 Format 对象,假设 Address 和 Person 都定义在 models 包下,则我们可以为 models 包创建一个包对象,并在其中创建隐式的 Format 对象:

package object models {
  import play.api.libs.json.Json
    
  implicit val addressFormat = Json.format[Address]    
  implicit val personFormat = Json.format[Person]
}

由于编译器会自动从源类型或目标类型的父对象中查找隐式转换,所以定义在包对象中的隐式 Format 对象会被自动加载,而无需显示导入。

更多的隐式转换来源请参考官方的总结的隐式转换规则

Json 请求与 Json 响应

Json是目前使用最为广泛的数据交换格式,利用 Play 的 Json 库,我们可以开发非常健壮的 RESTful 应用。

构建 Json 请求

借助jQuery可以很容易构建一个请求体为 Json 的 Post 请求:

$.ajax({
  type: 'post',
  dataType: 'json',
  contentType: 'application/json; charset=utf-8',
  data: {...},
  url: '/post',
  success: function(res){
    //请求成功处理
  }, error: function(e){
    //请求失败处理
  }
});

需要注意,客户端在执行 Post 请求时必须明确指定Content-Type请求头,否则服务器端无法正确识别。

处理 Json 请求

在服务器端,我们可以通过如下方式接收 Json 请求:

def doReciveJson = Action { implicit request =>
    request.body.asJson match {
      case Some(obj) =>
        obj.validate[Person] match {
          case JsSuccess(person, _) =>
            Ok(Json.obj("status" -> 0))
          case JsError(_) =>
            Ok(Json.obj("status" -> 1, "msg" -> "Json数据校验失败!"))
        }
      case None => Ok(Json.obj("status" -> 1, "msg" -> "请求格式有误!"))
    }
  }

再次提醒,客户端 Post 请求必须携带Content-Type请求头,否则服务器端在执行request.body.asJson代码时将无法正确解析出 Json 数据。通过request.body.as*方法,我们可以将请求体转换成不同的数据格式,前提是请求的Content-Type内容必须与目标数据格式一致。下面列举常见的as*方法所要求的Content-Type类型,供大家开发时参阅:

  • asJson:text/json 或 application/json
  • asText:text/plain
  • asFormUrlEncoded:application/x-www-form-urlencoded
  • asXml:application/xml
  • asMultipartFormData:multipart/form-data
  • asRaw:其它类型

在服务器端,我们可以构建一个 Json 对象,并且直接作为响应写回客户端,Play 会自动添加合适的响应头:

Ok(Json.obj("status" -> 0))

在生成 Json 响应时,我们并没有明确指定字符编码格式,这是由于按照 RFC 7159 规范,Play 使用默认的 UTF-8 对 Json 内容进行编码,客户端可以通过检测 Json 内容的前4个字节自动检测出 UTF-8 字符编码,继而可以正确解码 Json 内容。

RFC 7159规定在为 Json 指定 Content-Type 时无需指定编码格式,并且指定编码格式是非法操作。客户端可以根据 Json 内容的前4个字节自动检测出正确的编码格式。

小结

随着NoSQL数据库和微服务的不断普及,JSON数据在Web开发中显得越来越重要。借助 MongoDB 等 BSON数据库,我们可以实现全栈式 Json 开发,大大简化了数据的处理流程。例如对于复杂的业务数据,如绘图工具导出的 Json 数据,我们可以直接入库,省去中间的 Case Class 相互转换过程。在 Json 处理领域,Play 和 Scala 有着天然的优势,一方面通过 Scala 的优雅语法以及 Play 的 Json DSL,我们可以轻松地构建和处理 Json;另一方面,相比于 Java 的反射机制,利用 Scala 语言提供的编译器期 Macro,可以大大提升运行时处理速度,为开发高性能的响应式系统提供了底层的技术保障。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • Play Scala 2.5.x - Play JSON开发指南

    joymufeng
  • 使用 Play Mongo 简化 Play Json 开发

    Play Mongo 是一个专门为 Play Framework 开发的 MongoDB 模块,该模块提供了一个隐式方法可以简化 Play Json 的开发工作...

    joymufeng
  • Play For Scala 开发指南 - 第3章 常用类介绍

    joymufeng
  • Json.NET API-Linq to Json

    [翻译]Json.NET API-Linq to Json Basic Operator(基本操作)2010-01-02 03:02 by chenkai, 2...

    DougWang
  • JavaScript之JSON

    一、简介:Json是JavaScript中读取结构化数据更好的方式。因为Json数据可以直接传给eval(),而且不必创建DOM对象。Json是一种数据格式,不...

    郑小超.
  • Go之RabbitMQ(三)优先级队列

    RabbitMQ3.5.0之后官方版本已经实现了优先级队列。数值越大则优先级越高。

    灰子学技术
  • 不怕不识货 就怕货比货——6大扫地机器人拆解对比

    扫地机器人的发明不得不说是懒人的福音,也是主妇们的好帮手,更为忙碌的人提供了快捷、方便、省时间的清洁方式。中国的小家电企业近年来有了不错的自主研发和生产能力,然...

    机器人网
  • 设计模式|05 抽象工厂模式

    博主的博客地址: https://www.jeffcc.top/ 博主学习设计模式用的书是Head First的《设计模式》,强烈推荐配套使用!

    微笑的小小刀
  • OpenFeign封装为springboot starter

    随着业务的增多,我们的单体应用越来越复杂,单机已经难以满足性能的需求,这时候出现了分布式。分布式通讯除了RPC, REST HTTP请求是最简单的一种方式。Op...

    Ryan-Miao
  • Scala typeclass 设计模式

    本文的写作的灵感主要是看了这个视频 : Tutorial: Typeclasses in Scala with Dan Rosen

    Ldpe2G

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券