JSON 处理篇(下):未知结构 JSON 数据解码和 JSON 流式读写实现

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解码未知结构的 JSON 数据

上篇教程学院君给大家介绍了 Go 语言内置的encoding/json 标准库以及如何通过它提供的方法对数据进行编解码。不过在上篇教程的示例中,要解码的 JSON 数据结构是已知的,在实际开发过程中,有时候我们可能并不知道要解码的 JSON 数据结构是什么样子的,这个时候,应该怎么处理呢?

类型转换

在前面介绍接口的时候,我们提到基于 Go 语言的面向对象特性,可以通过空接口来表示任何类型,所以同样,这也适用于未知结构的 JSON 数据解码:只需要将这段 JSON 数据解码输出到一个空接口即可。

在实际解码过程中,JSON 结构里边的数据元素将做如下类型转换:

  • 布尔值将会转换为 Go 语言的 bool 类型;
  • 数值会被转换为 Go 语言的 float64 类型;
  • 字符串转换后还是 string 类型;
  • JSON 数组会转换为 []interface{} 类型;
  • JSON 对象会转换为map[string]interface{} 类型;
  • null 值会转换为 nil

在 Go 语言标准库 encoding/json 中,允许使用 map[string]interface{}[]interface{} 类型的值来分别存放未知结构的 JSON 对象或数组。

实例演示

下面我们以上篇教程的解码示例代码来做演示,只是这次,我们将解码结果映射到空接口对象:

u3 := []byte(`{"name": "学院君", "website": "https://xueyuanjun.com", "age": 18, "male": true, "skills": ["Golang", "PHP"]}`)
var user4 interface{}
err = json.Unmarshal(u3, &user4)
if err != nil {
    fmt.Printf("JSON 解码失败:%v\n", err)
    return
}
fmt.Printf("JSON 解码结果: %#v\n", user4)

在上述代码中,user4 被定义为一个空接口。json.Unmarshal() 函数将一个 JSON 对象 u3 解码到空接口 user4 中,最终 user4 将会是一个键值对的 map[string]interface{} 结构:

 map[string]interface {}{"age":18, "male":true, "name":"学院君", "skills":[]interface {}{"Golang", "PHP"}, "website":"https://xueyuanjun.com"}

因为 u3 整体上是一个 JSON 对象,内部属性也会遵循上述类型转化规则一一转换。

访问解码后数据

要访问解码后的数据结构,需要先判断目标结构是否为预期的数据类型,然后,我们可以通过 for 循环搭配 range 语句一一访问解码后的目标数据:

user5, ok := user4.(map[string]interface{})
if ok {
    for k, v := range user5 {
        switch v2 := v.(type) {
        case string:
            fmt.Println(k, "is string", v2)
        case int:
            fmt.Println(k, "is int", v2)
        case bool:
            fmt.Println(k, "is bool", v2)
        case []interface{}:
            fmt.Println(k, "is an array:")
            for i, iv := range v2 {
                fmt.Println(i, iv)
            }
        default:
            fmt.Println(k, "is another type not handle yet")
        }
    }
}

上述代码打印结果如下:

遍历未知结构 JSON 数据解码结果

虽然有些烦琐,但的确是一种解码未知结构的 JSON 数据的安全方式。

JSON 的流式读写

此外 Go 语言内置的 encoding/json 包还提供了 DecoderEncoder 两个类型,用于支持 JSON 数据的流式读写,并提供 NewDecoder()NewEncoder() 两个函数用于具体实现:

func NewDecoder(r io.Reader) *Decoder 
func NewEncoder(w io.Writer) *Encoder

下面我们通过实例来演示下 JSON 的流式读写,我们将从标准输入流中读取 JSON 数据,然后将其解码,最后再写入到标准输出流中:

# src/note/json/stream.go
package main

import (
    "encoding/json"
    "log"
    "os"
)

func main() {
    dec := json.NewDecoder(os.Stdin)
    enc := json.NewEncoder(os.Stdout)
    for {
        var v map[string]interface{}
        if err := dec.Decode(&v); err != nil {
            log.Println(err)
            return
        }
        if err := enc.Encode(&v); err != nil {
            log.Println(err)
        }
    }
}

执行上述代码,我们需要先输入 JSON 结构数据供标准输入流 os.Stdin 读取,读取到数据后,会通过 json.NewDecoder 返回的解码器对其进行解码,最后再通过 json.NewEncoder 返回的编码器将数据编码后写入标准输出流 os.Stdout 并打印出来:

JSON 流式读写演示

注:上述第一行是输入数据,第二行是输出数据

使用 DecoderEncoder 对数据流进行处理可以应用得更为广泛些,比如读写 HTTP 连接、 WebSocket 或文件等,前面介绍的 Go 语言标准库 net/rpc/jsonrpc 就是一个应用了 DecoderEncoder 的实际例子:

// NewServerCodec returns a new rpc.ServerCodec using JSON-RPC on conn.
func NewServerCodec(conn io.ReadWriteCloser) rpc.ServerCodec {
    return &serverCodec{
        dec:     json.NewDecoder(conn),
        enc:     json.NewEncoder(conn),
        c:       conn,
        pending: make(map[uint64]*json.RawMessage),
    }
}

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