【Go】Go数据操作 - 处理JSON文件

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何为JSON

JSON (JavaScript Object Notation, JS对象简谱)是一种轻量级的数据交换格式。JSON最初是JavaScript的一部分，后由于便于快速编写的特性，被开发者独立出来。基本上所有的语言都支持JSON数据的编码和解码。对于网络编程而言，JSON的重要性不言而喻。

JSON中的键以字符串存储，值可以取任意类型。

它有以下三种结构:

字符串或数组类型：{"name":"Mark","age":18}
JSON数组：[{"name":" Tom","age":18},{"name":"Jerry","age":17}]
嵌套类型：{"name":" Tom", "birthday":{"month":12,"day":25}}

大括号“{}”用来描述一组“不同类型的无序键值对集合”,方括号“[]”用来描述一组“相同类型的有序数据集合”。

编码JSON

GO的标准库提供了 encoding/json 来处理JSON。涉及到的接口有以下几种：

func Marshal(v interface{}) ([]byte, error)

Marshal函数要求提供一个接口类型的参数，通常interface{}类型会用结构体和map等数据结构来传入。

还有一种JSON编码接口，提供格式化输出的操作：

func MarshalIndent(v interface{}, prefix, indent string) ([]byte, error)

MarshalIndent是Marshal的升级版，可以按照所设计的特定格式进行格式化输出。其中prefix参数用于对每字段进行标记分隔。

实践时刻

代码示例：

/*
------------------------------------------------------------------------------

  - @FILE    map2json.go
  - @AUTHOR  MAX TSANG
  - @EMAIL   [email protected]
  - @DATE    2023/07/23 16:46:43
  - @BRIEF   MAP2JSON

------------------------------------------------------------------------------
*/

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func main() {
	data_map := make(map[string]interface{}, 5)
	data_map["name"] = "Mark"
	data_map["sex"] = "male"
	data_map["age"] = 24
	data_map["birth"] = "1998-01-01"
	data_map["Education"] = []string{"Bachelor,Master"}
	res, _ := json.Marshal(data_map) //_对error信息省略
	res_format, _ := json.MarshalIndent(data_map, "", "      ")

	fmt.Println("result = ", string(res))
	fmt.Println("result with format = ", string(res_format))
}

输出结果：

除此之外，我们还可以用结构体struct来与JSON进行互转

* 一般情况下，推荐都使用结构体struct来进行编解码操作

代码示例：

/*
------------------------------------------------------------------------------

  - @FILE    struct2json.go
  - @AUTHOR  MAX TSANG
  - @EMAIL   [email protected]
  - @DATE    2023/07/23 16:51:22
  - @BRIEF	 STRUCT2JSON

------------------------------------------------------------------------------
*/

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

type Resume struct {
	Name      string   `json:"name "`
	Sex       string   `json:"sex "`
	Age       int      `json:"age "`
	Education []string `json:"education "`
	Inservice bool     `json:"inservice "`
}

func main() {
	resume := Resume{"Mark", "female", 24,
		[]string{"bachelor,master"}, false}

	res, err := json.MarshalIndent(resume, "", "     ")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println("result = ", string(res))
}

输出结果：

在编辑struct字段时，可以在字段后添加标签来控制编解码的过程。控制字段有以下三种：

- : 不解析该字段
omitempty : 当字段为空或长度为0(map array string等结构)时不解析
FieldName: 解析JSON时，使用该名称（在代码示例中的name sex age ... 这些都属于FieldName）

解码JSON

在对JSON解码时，标准库提供了Unmarshal接口。

func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error

Unmarshal函数解析JSON时，需要传入一个接口类型的参数，而写入接口有以下类型：

数据类型	对照关系
Bool	对应JSON布尔类型
float64	对应JSON数字类型
string	对应JSON字符串类型
[]interface{}	对应JSON数组
map[string]interface{}	对应JSON对象
nil	对应JSON的null

当JSON值与给出的目标类型不匹配或JSON输出的值超出写入目标类型的范围内，Unmarshal会自动跳过该字段并完成其余的解码操作。

实践时刻

代码示例：

/*
------------------------------------------------------------------------------

  - @FILE    json2map.go
  - @AUTHOR  MAX TSANG
  - @EMAIL   [email protected]
  - @DATE    2023/08/09 12:24:07
  - @BRIEF   JSON2MAP

------------------------------------------------------------------------------
*/
package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func main() {
	//一串模拟Json文本
	js := `
{
    "name":"Mark",
    "sex":"male",
 	"age":24,
    "birth":"1998-01-01",
    "Education":[
        "Bachelor",
        "Master"
    ]
}`

	m := make(map[string]interface{}, 5)
	err := json.Unmarshal([]byte(js), &m) //将json解码并传至m
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Println("map = ", m)

	for k, v := range m {
		switch data := v.(type) /*类型值.(type)可以取到其数据类型*/ {
		case string:
			fmt.Printf("map[%s]的值类型为string，value = %s\n", k, data)
		case []string:
			fmt.Printf("map[%s]的值类型为[]string，value = %v\n", k, data)
		case float64:
			fmt.Printf("map[%s]的值类型为int，value = %f\n", k, data)
		case bool:
			fmt.Printf("map[%s]的值类型为bool，value = %t\n", k, data)
		case []interface{}:
			fmt.Printf("map[%s]的值类型为[]interface{}，value = %v\n", k, data)
		}
	}
}

输出结果：

不难发现，解码json时若采用map结构，则需对值的数据类型进行判断，才可正确进行输出调用。struct结构体相较于map，可以很好解决这类问题，JSON库也会自动对结构体的类型进行解析，无需进行类型判断。

代码示例：

/*
------------------------------------------------------------------------------

  - @FILE    json2struct.go
  - @AUTHOR  MAX TSANG
  - @EMAIL   [email protected]
  - @DATE    2023/08/09 12:42:12
  - @BRIEF   JSON2STRUCT

------------------------------------------------------------------------------
*/
package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

type Resume2 struct {
	Name      string   `json:"name"`
	Sex       string   `json:"sex"`
	Age       int      `json:"age"`
	Education []string `json:"education"`
	Inservice bool     `json:"inservice"`
}

func main() {
	js := `
{
    "name":"Mark",
    "sex":"male",
 	"age":24,
    "education":[
        "Bachelor",
        "Master"
    ],
	"Inservice":false
}`
	var resume Resume2
	err := json.Unmarshal([]byte(js), &resume)
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	fmt.Printf("resume = %+v", resume)

}

输出结果：

延伸拓展

Go所提供的标准 "encoding/json" 可以满足我们基本的对于JSON的编码、解码操作，但性能上并不是最佳，有一个性能更好的开源项目- Fastjson 可以帮助我们解决这个问题。如果感兴趣，可以到GitHub上查找该项目