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Codableでnullが消えてしまう問題に対応する

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# Codable

Swift にはCodableという仕組みがあり、これを利用すると構造体を直接 JSON に変換することができる。

やり方は簡単で、単に構造体をCodable準拠にさせてやれば良い。

# Codable に準拠したプロトコル

  • 常に Codable
    • Int, Double, String, Data, Date, URL
  • 条件付き Codable
    • Array, Dictionary, Optional, Enum
      • 中身がCodableの場合
    • Struct
      • プロパティが全てCodableから構成されている場合

で、自分で受け取るレスポンスに合わせて構造体を書かなければならず、ネストが深いJSONだとそれがめんどくさかったりするのだが、それを一括で自動で行ってくれるウェブサービスがある。

# QuickType (opens new window)

ここに API のレスポンスを突っ込めばうまい具合に構造体や Enum を生成してくれる。あとはnullチェックを簡単に済ませれば良い。

CodingKeys について

このサイトでは自動的に CodingKeys が設定されるが、Acronym naming styleのオプションでCamelを設定すればキーを自動的にCamel caseに変換してくれる。JSONDecoder()にはキーを変換するためのオプションがあるので、これらをどちらも設定すればCodingKeysは不要となる。

# null が消えてしまう問題

例えば、以下のような構造体を考えよう。

struct User: Codable {
    let id: String
    let nickname: String?
}

要はユーザのレスポンスを受け取り、idは常にあることが保証されるが、nicknameは設定している人もいるかもしれないし、設定していない人がいるかも知れないのでオプショナルで受け取りたいということだ。

よって、想定されるJSONのレスポンスは以下のようになる。

[
  {
    "id": "tkgling",
    "nickname": "me"
  },
  {
    "id": "tkgstrator",
    "nickname": null
  }
]

で、これ自体は上述した構造体で簡単に受け取れることができる。そこは問題ない。

問題となるのは構造体からJSONを復元しようとした場合である。

private let encoder: JSONEncoder = {
    let encoder = JSONEncoder()
    // キーをCamel caseからSnake caseに変換する
    encoder.keyEncodingStrategy = .convertToSnakeCase
    return encoder
}()

let user: User = User(id: "tkgstrator", nickname: nil)

// Data?型に変換
guard let data = try? encoder.encode(self) else {
    return
}

// JSONに変換
guard let json = try? JSONSerialization.jsonObject(with: data, options: []) else {
    return
}

で、これで得られるJSONは当然、

{
  "id": "tkgstrator",
  "nickname": null
}

となっていて欲しいのだが、そうはならない!

{
  "id": "tkgstrator"
}

何故かこのようにnullを値として持つキーがまるごと消えてしまうのである。で、これ自体はJSONSerializationのオプションで解決することができない。

# NullCodable

stack overflow (opens new window)で同様の質問があり、この問題をスマートに解決する方法が載っていました。

@propertyWrapper
struct NullEncodable<T>: Encodable where T: Encodable {

    var wrappedValue: T?

    init(wrappedValue: T?) {
        self.wrappedValue = wrappedValue
    }

    func encode(to encoder: Encoder) throws {
        var container = encoder.singleValueContainer()
        switch wrappedValue {
        case .some(let value): try container.encode(value)
        case .none: try container.encodeNil()
        }
    }
}

その解説ではEncodableを利用してcontainer.encodeNil()で強制的にnilを割り当てるわけである。

が、これはこのままではEncodableなだけでDecodableに対応できていないので、どちらも対応したCodableに準拠させるために改良を行った。

import Foundation

@propertyWrapper
public struct NullCodable<T>: Codable where T: Codable {
    public var wrappedValue: T?

    public init(wrappedValue: T?) {
        self.wrappedValue = wrappedValue
    }

    // Decodableを追加
    public init(from decoder: Decoder) throws {
        let container = try decoder.singleValueContainer()
        switch wrappedValue {
            case .some(_):
                self.wrappedValue = try container.decode(T.self)
            case .none:
                self.wrappedValue = nil
        }
    }

    // Encodable
    public func encode(to encoder: Encoder) throws {
        var container = encoder.singleValueContainer()
        switch wrappedValue {
            case .some(let value):
                try container.encode(value)
            case .none:
                try container.encodeNil()
        }
    }
}
case randomGold                 = "-2"
case randomGreen                = "-1"
case shooterShort               = "0"
case shooterFirst               = "10"
case shooterPrecision           = "20"
case shooterBlaze               = "30"
case shooterNormal              = "40"
case shooterGravity             = "50"
case shooterQuickMiddle         = "60"
case shooterExpert              = "70"
case shooterHeavy               = "80"
case shooterLong                = "90"
case shooterBlasterShort        = "200"
case shooterBlasterMiddle       = "210"
case shooterBlasterLong         = "220"
case shooterBlasterLightShort   = "230"
case shooterBlasterLight        = "240"
case shooterBlasterLightLong    = "250"
case shooterTripleQuick         = "300"
case shooterTripleMiddle        = "310"
case shooterFlash               = "400"
case rollerCompact              = "1000"
case rollerNormal               = "1010"
case rollerHeavy                = "1020"
case rollerHunter               = "1030"
case rollerBrushMini            = "1100"
case rollerBrushNormal          = "1110"
case chargerQuick               = "2000"
case chargerNormal              = "2010"
case chargerNormalScope         = "2020"
case chargerLong                = "2030"
case chargerLongScope           = "2040"
case chargerLight               = "2050"
case chargerKeeper              = "2060"
case slosherStrong              = "3000"
case slosherDiffusion           = "3010"
case slosherLauncher            = "3020"
case slosherBathtub             = "3030"
case slosherWashtub             = "3040"
case spinnerQuick               = "4000"
case spinnerStandard            = "4010"
case spinnerHyper               = "4020"
case spinnerDownpour            = "4030"
case spinnerSerein              = "4040"
case twinsShort                 = "5000"
case twinsNormal                = "5010"
case twinsGallon                = "5020"
case twinsDual                  = "5030"
case twinsStepper               = "5040"
case umbrellaNormal             = "6000"
case umbrellaWide               = "6010"
case umbrellaCompact            = "6020"
case shooterBlasterBurst        = "20000"
case umbrellaAutoAssault        = "20010"
case chargerSpark               = "20020"
case slosherVase                = "20030"

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