教學課程：使用 C 在 .NET 控制台應用程式中提出 HTTP 要求#

發行項
2025/03/22

本教學課程會建置在 GitHub 上對 REST 服務發出 HTTP 要求的應用程式。應用程式會以 JSON 格式讀取資訊，並將 JSON 轉換成 C# 物件。從 JSON 轉換成 C# 物件稱為 還原串行化。

本教學課程示範如何：

傳送 HTTP 要求。
解序列化 JSON 回應。
使用屬性設定反序列化。

如果您想要遵循本教學課程的最終範例，您可以下載。如需下載指示，請參閱範例和教學課程。

先決條件

建立用戶端應用程式

開啟命令提示字元，併為您的應用程式建立新的目錄。讓該目錄成為目前的目錄。
在主控台視窗中輸入下列命令：
```
dotnet new console --name WebAPIClient
```
此命令會建立基本「Hello World」應用程式的入門檔案。專案名稱為「WebAPIClient」。。
流覽至「WebAPIClient」目錄，然後執行應用程式。
```
cd WebAPIClient
```
```
dotnet run
```
dotnet run 會自動執行 dotnet restore，以還原應用程式所需的任何相依性。如有需要，它也會執行 dotnet build。您應該會看到應用程式的輸出結果為 "Hello, World!"。在您的終端機中，按 ctrl+C 以停止應用程式。

發出 HTTP 要求

此應用程式會呼叫 GitHub API，以取得 .NET Foundation 傘下專案的相關信息。該端點為 https://api.github.com/orgs/dotnet/repos。若要擷取資訊，它會提出 HTTP GET 要求。瀏覽器也會提出 HTTP GET 要求，因此您可以將該 URL 貼到瀏覽器網址列中，以查看您將接收和處理哪些資訊。

使用 HttpClient 類別提出 HTTP 要求。 HttpClient 只支援其長時間執行的 API 的異步方法。因此，以下步驟將建立異步方法，並從主程式方法呼叫它。

在您的專案目錄中開啟 Program.cs 檔案，並以下列內容取代其內容：
```
await ProcessRepositoriesAsync();

static async Task ProcessRepositoriesAsync(HttpClient client)
{
}
```
此程式碼：
- 將 Console.WriteLine 語句替換為呼叫 ProcessRepositoriesAsync 並使用 await 關鍵詞。
- 定義空的 ProcessRepositoriesAsync 方法。

在 Program 類別中，使用 HttpClient，透過以下的 C# 程式碼來取代內容，以此來處理要求和回應。

using System.Net.Http.Headers;

using HttpClient client = new();
client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(
    new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/vnd.github.v3+json"));
client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", ".NET Foundation Repository Reporter");

await ProcessRepositoriesAsync(client);

static async Task ProcessRepositoriesAsync(HttpClient client)
{
}

此程式碼：

設置所有請求的 HTTP 標頭：
- 接受 JSON 回應的 Accept 標頭
- User-Agent 標頭。這些標頭會被 GitHub 伺服器程式代碼檢查，為了從 GitHub 擷取資訊是必要的。

在 ProcessRepositoriesAsync 方法中，呼叫 GitHub 端點，以傳回 .NET foundation 組織下所有存放庫的清單：
```
 static async Task ProcessRepositoriesAsync(HttpClient client)
 {
     var json = await client.GetStringAsync(
         "https://api.github.com/orgs/dotnet/repos");

     Console.Write(json);
 }
```
此程式碼：
- 等候從呼叫 HttpClient.GetStringAsync(String) 方法傳回的任務。這個方法會將 HTTP GET 要求傳送至指定的 URI。回應內容會以 String傳回，當工作完成後即可使用。
- 回應字串 json 會列印至主控台。
建置應用程式並加以執行。
```
dotnet run
```
沒有建置警告，因為 ProcessRepositoriesAsync 現在包含 await 運算符。輸出是一段冗長的 JSON 文字。

反序列化 JSON 結果

下列步驟會將 JSON 回應轉換成 C# 物件。您可以使用 System.Text.Json.JsonSerializer 類別將 JSON 還原串行化為物件。

建立名為 Repository.cs 的檔案，並新增下列程序代碼：
```
public record class Repository(string name);
```
上述程式代碼會定義類別來表示從 GitHub API 傳回的 JSON 物件。您將使用此類別來顯示存放庫名稱的清單。

存放庫物件的 JSON 包含數十個屬性，但只有 name 屬性會被反序列化。序列化器會自動忽略在目標類別中沒有相符的 JSON 屬性。這項功能讓您更輕鬆地建立能處理大型 JSON 封包中某些欄位的類型。

C# 慣例是將屬性名稱的第一個字母大寫，但這裡的 name 屬性會以小寫字母開頭，因為這完全符合 JSON 中的內容。稍後您將瞭解如何使用不符合 JSON 屬性名稱的 C# 屬性名稱。
使用串行化程式將 JSON 轉換成 C# 物件。以下列幾行取代 ProcessRepositoriesAsync 方法中對 GetStringAsync(String) 的呼叫：
```
await using Stream stream =
    await client.GetStreamAsync("https://api.github.com/orgs/dotnet/repos");
var repositories =
    await JsonSerializer.DeserializeAsync<List<Repository>>(stream);
```
更新的程式代碼會將 GetStringAsync(String) 取代為 GetStreamAsync(String)。這個串行化程式方法會使用數據流，而不是字串做為其來源。

JsonSerializer.DeserializeAsync<TValue>(Stream, JsonSerializerOptions, CancellationToken) 的第一個參數是 await 表達式。 await 表示式幾乎可以出現在程序代碼中的任何位置，即使到目前為止，您也只會將其視為指派語句的一部分。其他兩個參數，JsonSerializerOptions 和 CancellationToken，都是選擇性的，而且會在代碼段中省略。

DeserializeAsync 方法是泛型，這表示您需要提供物件類型的型別參數，以從 JSON 文字建立物件。在這個範例中，您會將反序列化成一個泛型物件 List<Repository>，也就是 System.Collections.Generic.List<T>。 List<T> 類別會儲存物件的集合。 type 自變數會宣告儲存在 List<T>中的物件類型。類型參數是您的 Repository 紀錄，由於 JSON 文字代表存放庫物件的集合。

新增程式代碼以顯示每個存放庫的名稱。取代以下讀取的行：

Console.Write(json);

使用下列程式碼：

foreach (var repo in repositories ?? Enumerable.Empty<Repository>())
    Console.Write(repo.name);

下列 using 指示詞應該出現在檔案頂端：

using System.Net.Http.Headers;
using System.Text.Json;

執行應用程式。
```
dotnet run
```
輸出是屬於 .NET Foundation 之存放庫名稱的清單。

設定還原串行化

在 Repository.cs中，以下列 C# 取代檔案內容。
```
using System.Text.Json.Serialization;

public record class Repository(
    [property: JsonPropertyName("name")] string Name);
```
此程式碼：
- 將 name 屬性的名稱變更為 Name。
- 新增 JsonPropertyNameAttribute，以指定這個屬性在 JSON 中的顯示方式。
在 Program.cs中，將程式代碼更新為使用 Name 屬性的新字母大小寫：
```
foreach (var repo in repositories)
   Console.Write(repo.Name);
```
執行應用程式。

輸出的結果相同。

重構程序代碼

ProcessRepositoriesAsync 方法可以執行異步工作，並傳回存放庫的集合。將該方法變更為傳回 Task<List<Repository>>，然後將寫入主控台的代碼移到靠近其呼叫端的位置。

變更 ProcessRepositoriesAsync 的簽章，以傳回其結果為 Repository 物件清單的工作：
```
static async Task<List<Repository>> ProcessRepositoriesAsync(HttpClient client)
```

處理 JSON 回應之後傳回存放庫：

await using Stream stream =
    await client.GetStreamAsync("https://api.github.com/orgs/dotnet/repos");
var repositories =
    await JsonSerializer.DeserializeAsync<List<Repository>>(stream);
return repositories ?? new();

編譯程式會產生傳回值的 Task<T> 對象，因為您已將此方法標示為 async。

修改 Program.cs 檔案，以下列命令取代對 ProcessRepositoriesAsync 的呼叫，以擷取結果，並將每個存放庫名稱寫入控制台。
```
var repositories = await ProcessRepositoriesAsync(client);

foreach (var repo in repositories)
    Console.Write(repo.Name);
```
執行應用程式。

輸出相同。

反序列化更多屬性

下列步驟會新增程序代碼，以處理所接收 JSON 封包中的更多屬性。您可能不想要處理每一個屬性，但新增幾個能展示 C# 的其他功能。

將 Repository 類別的內容取代為下列 record 定義：

using System.Text.Json.Serialization;

public record class Repository(
    [property: JsonPropertyName("name")] string Name,
    [property: JsonPropertyName("description")] string Description,
    [property: JsonPropertyName("html_url")] Uri GitHubHomeUrl,
    [property: JsonPropertyName("homepage")] Uri Homepage,
    [property: JsonPropertyName("watchers")] int Watchers);

Uri 和 int 型別具有內建功能，可轉換到字串表示和從字串表示。不需要額外的程式碼即可將 JSON 字串格式反序列化為這些目標型別。如果 JSON 封包包含的數據未轉換成目標類型，則串行化動作會擲回例外狀況。

更新 Program.cs 檔案中的 foreach 迴圈，以顯示屬性值：

foreach (var repo in repositories)
{
    Console.WriteLine($"Name: {repo.Name}");
    Console.WriteLine($"Homepage: {repo.Homepage}");
    Console.WriteLine($"GitHub: {repo.GitHubHomeUrl}");
    Console.WriteLine($"Description: {repo.Description}");
    Console.WriteLine($"Watchers: {repo.Watchers:#,0}");
    Console.WriteLine();
}

執行應用程式。

清單現在包含附加屬性。

新增日期屬性

在 JSON 回應中，最後一次推送作業的日期會以此方式格式化：

2016-02-08T21:27:00Z

此格式適用於國際標準時間（UTC），因此還原串行化的結果為 DateTime 值，其 Kind 屬性為 Utc。

若要取得時區中所代表的日期和時間，您必須撰寫自定義轉換方法。

在 Repository.cs中，新增日期和時間 UTC 表示法的屬性，以及傳回轉換為當地時間日期的唯讀 LastPush 屬性，檔案看起來應該如下所示：

using System.Text.Json.Serialization;

public record class Repository(
    [property: JsonPropertyName("name")] string Name,
    [property: JsonPropertyName("description")] string Description,
    [property: JsonPropertyName("html_url")] Uri GitHubHomeUrl,
    [property: JsonPropertyName("homepage")] Uri Homepage,
    [property: JsonPropertyName("watchers")] int Watchers,
    [property: JsonPropertyName("pushed_at")] DateTime LastPushUtc)
{
    public DateTime LastPush => LastPushUtc.ToLocalTime();
}

LastPush 屬性是使用 表示式主體成員 來定義的，適用於 get 存取子。沒有 set 存取器。省略 set 存取子是定義 C# 中只讀屬性的一種方式。（是，您可以在 C# 中建立 僅限寫入 屬性，但其值有限。

在 Program.cs中新增另一個輸出語句：

Console.WriteLine($"Last push: {repo.LastPush}");

完整的應用程式應該類似下列 Program.cs 檔案：

using System.Net.Http.Headers;
using System.Text.Json;

using HttpClient client = new();
client.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
client.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(
    new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/vnd.github.v3+json"));
client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", ".NET Foundation Repository Reporter");

var repositories = await ProcessRepositoriesAsync(client);

foreach (var repo in repositories)
{
    Console.WriteLine($"Name: {repo.Name}");
    Console.WriteLine($"Homepage: {repo.Homepage}");
    Console.WriteLine($"GitHub: {repo.GitHubHomeUrl}");
    Console.WriteLine($"Description: {repo.Description}");
    Console.WriteLine($"Watchers: {repo.Watchers:#,0}");
    Console.WriteLine($"{repo.LastPush}");
    Console.WriteLine();
}

static async Task<List<Repository>> ProcessRepositoriesAsync(HttpClient client)
{
    await using Stream stream =
        await client.GetStreamAsync("https://api.github.com/orgs/dotnet/repos");
    var repositories =
        await JsonSerializer.DeserializeAsync<List<Repository>>(stream);
    return repositories ?? new();
}

執行應用程式。

輸出包含上次推送至每個存放庫的日期和時間。

後續步驟

在本教學課程中，您已建立應用程式來提出 Web 要求並剖析結果。您的應用程式版本現在應該符合已完成範例。

深入瞭解如何在 .NET 中設定 JSON 序列化如何在 .NET 中序列化和反序列化（封送和解封送）JSON。

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瞭解如何使用 JsonSerializer 類別、JsonSerializerOptions 類別和數據傳輸物件，串行化和還原串行化 JavaScript 物件表示法（JSON）字串。

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