用 Go 解析复杂 JSON 的思路
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2021-12-12 20:34
Go语言自带的encode/json包提供了对JSON数据格式的编码和解码能力。之前的文章《如何控制Go编码JSON数据格式的行为》已经介绍了编码JSON时常见的几个问题，如何使用encode/json来解决。解码JSON时encode/json包使用UnMarshall或者Decode方法根据开发者提供的存放解码后数据的变量的类型声明来解析JSON并把解码后的数据填充到Go变量里。所以解析JSON的关键其实是如何声明存放解析后数据的变量的类型。
由于JSON格式的自由组合的特点，对新手来说通过观察JSON数据的内容，声明解析后数据的类型还是挺困难的。反正我刚用Go开始做项目时面对数据库之前的一个复杂的JSON研究了一天才解析出来（也有我那会太菜的原因，被逼无奈看了两天语法，就直接开始用Go写项目了）。所以我花时间总结了一下常见的几类JSON数据组合模式应该如何声明解析数据的类型，以及UnMarshal和Decode两个解码函数的用法。
文章主题内容是很早以前发在思否上的一篇文章，后来授权给了Go语言中文网的站长。那会儿我还觉得公众号不适合写技术文章。回看之前那篇文章感觉有的地方文字表达的方式不太好，这跟自己对语言的熟悉程度也有关。
我们先从最简单的JSON数据内容开始介绍，一点点增加JSON数据内容的复杂度。
解析简单JSON
先观察下这段JSON数据的组成，name，created是字符串。id是整型，fruit是一个字符串数组
{
"name": "Standard",
"fruit": [
"Apple",
"Banana",
"Orange"
],
"id": 999,
"created": "2018-04-09T23:00:00Z"
}
那么对应的在Go里面解析数据的类型应该被声明为：
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit []string `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
完整的解析JSON的代码如下：
package main
import (
"fmt"
"encoding/json"
"time"
)
func main() {
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit []string `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
jsonData := []byte(`
{
"name": "Standard",
"fruit": [
"Apple",
"Banana",
"Orange"
],
"id": 999,
"created": "2018-04-09T23:00:00Z"
}`)
var basket FruitBasket
err := json.Unmarshal(jsonData, &basket)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
fmt.Println(basket.Name, basket.Fruit, basket.Id)
fmt.Println(basket.Created)
}
说明：由于json.UnMarshal()方法接收的是字节切片，所以首先需要把JSON字符串转换成字节切片c := []byte(s)
解析内嵌对象的JSON
把上面的fruit键对应的值如果改成字典 变成"fruit" : {"name":"Apple", "priceTag":"$1"}：
jsonData := []byte(`
{
"name": "Standard",
"fruit" : {"name": "Apple", "priceTag": "$1"},
"def": 999,
"created": "2018-04-09T23:00:00Z"
}`)
那么Go语言里存放解析数据的类型应该这么声明
type Fruit struct {
Name string `json":name"`
PriceTag string `json:"priceTag"`
}
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit Fruit `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
解析内嵌对象数组的JSON
如果上面JSON数据里的Fruit值现在变成了
"fruit" : [
{
"name": "Apple",
"priceTag": "$1"
},
{
"name": "Pear",
"priceTag": "$1.5"
}
]
这种情况也简单把存放解析后数据的类型其声明做如下更改，把Fruit字段类型换为 []Fruit即可
type Fruit struct {
Name string `json:"name"`
PriceTag string `json:"priceTag"`
}
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit []Fruit `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
解析具有动态Key的对象
下面再做一下复杂的变化，如果把上面的对象数组变为以Fruit的Id作为属性名的复合对象（object of object）比如：
"Fruit" : {
"1": {
"Name": "Apple",
"PriceTag": "$1"
},
"2": {
"Name": "Pear",
"PriceTag": "$1.5"
}
}
每个Key的名字在声明类型的时候是不知道值的，这样该怎么声明呢，答案是把Fruit字段的类型声明为一个Key为string类型值为Fruit类型的map
type Fruit struct {
Name string `json:"name"`
PriceTag string `json:"priceTag"`
}
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit map[string]Fruit `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
可以运行下面完整的代码段试一下。
package main
import (
"fmt"
"encoding/json"
"time"
)
func main() {
type Fruit struct {
Name string `json:"name"`
PriceTag string `json:"priceTag"`
}
type FruitBasket struct {
Name string `json:"name"`
Fruit map[string]Fruit `json:"fruit"`
Id int64 `json:"id"`
Created time.Time `json:"created"`
}
jsonData := []byte(`
{
"Name": "Standard",
"Fruit" : {
"1": {
"name": "Apple",
"priceTag": "$1"
},
"2": {
"name": "Pear",
"priceTag": "$1.5"
}
},
"id": 999,
"created": "2018-04-09T23:00:00Z"
}`)
var basket FruitBasket
err := json.Unmarshal(jsonData, &basket)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
for _, item := range basket.Fruit {
fmt.Println(item.Name, item.PriceTag)
}
}
解析包含任意层级的数组和对象的JSON数据
针对包含任意层级的JSON数据，encoding/json包使用：
map[string]interface{}存储JSON对象[]interface存储JSON数组
json.Unmarshl 将会把任何合法的JSON数据存储到一个interface{}类型的值，通过使用空接口类型我们可以存储任意值，但是使用这种类型作为值时需要先做一次类型断言。
jsonData := []byte(`{"Name":"Eve","Age":6,"Parents":["Alice","Bob"]}`)
var v interface{}
json.Unmarshal(jsonData, &v)
data := v.(map[string]interface{})
for k, v := range data {
switch v := v.(type) {
case string:
fmt.Println(k, v, "(string)")
case float64:
fmt.Println(k, v, "(float64)")
case []interface{}:
fmt.Println(k, "(array):")
for i, u := range v {
fmt.Println(" ", i, u)
}
default:
fmt.Println(k, v, "(unknown)")
}
}
虽然将JSON数据存储到空接口类型的值中可以用来解析任意结构的JSON数据，但是在实际应用中发现还是有不可控的地方，比如将数字字符串的值转换成了float类型的值，所以经常会在运行时报类型断言的错误，所以在JSON结构确定的情况下还是优先使用结构体类型声明，将JSON数据到结构体中的方式来解析JSON。
用 Decoder解析数据流
上面都是使用的UnMarshall解析的JSON数据，如果JSON数据的载体是打开的文件或者HTTP请求体这种数据流（他们都是io.Reader的实现），我们不必把JSON数据读取出来后再去调用encode/json包的UnMarshall方法，包提供的Decode方法可以完成读取数据流并解析JSON数据最后填充变量的操作。
// This example uses a Decoder to decode a stream of distinct JSON values.
func ExampleDecoder() {
const jsonStream = `
{"Name": "Ed", "Text": "Knock knock."}
{"Name": "Sam", "Text": "Who's there?"}
{"Name": "Ed", "Text": "Go fmt."}
{"Name": "Sam", "Text": "Go fmt who?"}
{"Name": "Ed", "Text": "Go fmt yourself!"}
`
type Message struct {
Name, Text string
}
dec := json.NewDecoder(strings.NewReader(jsonStream))
for {
var m Message
if err := dec.Decode(&m); err == io.EOF {
break
} else if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("%s: %s\n", m.Name, m.Text)
}
// Output:
// Ed: Knock knock.
// Sam: Who's there?
// Ed: Go fmt.
// Sam: Go fmt who?
// Ed: Go fmt yourself!
}
写这篇文章的主要目的是和之前介绍Go语言如何编码JSON的文章搭配上，尽量让这个主题在公众号里的文章完整些，这样也更便于刚接触Go语言的同学的学习。
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