Swift：通过 HTTP 发送大量数字（[Double]）的最佳方式

Question

经过数小时的不确定研究和测试，我想我会问：

简介

我正在尝试将非常大的Doubles 数组从应用程序发送到服务器，当然，我想尽可能地压缩它。 具体来说，这些数组包含CMDeviceMotion 组件（加速度、x、y、z、陀螺仪等...），但这个问题应该适用于任何大型数字数组（超过 100K 或一百万个值）

我通过研究选项尝试并发现了什么

假设我有一大堆Double（还有很多其他的）：

var CMX = CM.map({$0.userAcceleration.x})

这里，CMX 是 [Double] 类型，CM 是 [CMDeviceMotion]

我尝试通过以不同方式发送CMX 向我的服务器发出POST 请求，然后在我在服务器上收到它后计算总大小：

1. 首先，作为一个逗号分隔的字符串： {"AX":"-0.0441827848553658,-0.103976868093014,-0.117475733160973,-0.206566318869591,-0.266509801149368,-0.282151937484741,-0.260240525007248,-0.266505032777786,-0.315020948648453,-0.305839896202087,0.0255246963351965,0.0783950537443161,0.0749507397413254,0.0760494321584702,-0.0101579604670405,0.106710642576218,0.131824940443039,0.0630970001220703,0.21177926659584,0.27022996544838,0.222621202468872,0.234281644225121,0.288497060537338,0.176655143499374,0.193904414772987,0.169417425990105,0.150193274021149,0.00871349219232798,-0.0270088445395231,-0.0 ....

大小 153 KB。

这比作为二进制数据发送更大是有道理的，因为这里的单个数字是 64 位（8 个字节），并且变成 17 个字节长（每个字符一个字节）+1 = 18（为逗号）。

根据这个推理，将数组作为二进制数据发送应该更小。

1. Base 64 编码

在这里，我使用NSKeyedArchiver 将数组转换为Data 对象，并在发送数据之前对数据进行base 64 编码：

["AX":NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject:CM.map({$0.userAcceleration.x})).base64EncodedString()]

这使得文件大小为 206 Kb

1. 以 JSON 数组形式发送数据

只需发送：

["AX": CM.map({$0.userAcceleration.x})]

事实证明，这个数字数组实际上被转换为逗号分隔的字符串，大小最终与试验 1 中的相同（160Kb）

4. 以Data 发送，不使用base 64 编码

这样做：

["AX":NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject:CM.map({$0.userAcceleration.x}))

使应用程序在运行时崩溃，因此我无法将 Data 对象作为 JSON 中的值发送

问题

如何在 JSON 对象中以更简洁的方式发送这些数组？

请注意，我已经考虑过下采样，并使用 32 位浮点数来减小大小。

Answer 1

简单的方法是这样做：

let data: Data = CMX.withUnsafeBufferPointer { pointer in
    return Data(buffer: pointer)
}

你有二进制缓冲区，所有的 Doubles/Floats 组合在一起。

但由于 HTTP 是基于文本的协议，您必须将此 data 转换为 base64 字符串：

let base64String = data.base64EncodedString()

这个base64String 应该传递给你的POSTAX 参数(?) HTTP 请求。

编辑：

要将其转换回来，您可以使用如下代码：

extension Array {
    init?(data: Data) {
        // This check should be more complex, but here we just check if total byte count divides to one element size in bytes
        guard data.count % MemoryLayout<Element>.size == 0 else { return nil }

        let elementCount = data.count / MemoryLayout<Element>.size
        let buffer = UnsafeMutableBufferPointer<Element>.allocate(capacity: elementCount)
        data.copyBytes(to: buffer)

        self = buffer.map({$0})
        buffer.deallocate()
    }

   // Wrapped here code above
    var data: Data {
        return self.withUnsafeBufferPointer { pointer in
            return Data(buffer: pointer)
        }
    }
}

let converted: [Double]? = Array(data: CMX.data) // converted now should be equal to CMX