Go处理json数据
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2022-06-05 16:04:45
json数据格式 参见 "json数据格式说明" 。 如果没操作过json数据，建议先看下上面的文章，有助于理解本文后面的内容。 Go json包 Marshal()：Go数据对象 json数据 UnMarshal()：Json数据 Go数据对象 构建json数据 Marshal()和Marshal ......
json数据格式
参见。
如果没操作过json数据，建议先看下上面的文章，有助于理解本文后面的内容。
go json包
marshal()：go数据对象 -> json数据
unmarshal()：json数据 -> go数据对象
func marshal(v interface{}) ([]byte, error)
func unmarshal(data []byte, v interface{}) error
构建json数据
marshal()和marshalindent()函数可以将数据封装成json数据。
-
struct、slice、array、map都可以转换成json
-
struct转换成json的时候，只有字段首字母大写的才会被转换
-
map转换的时候，key必须为string
- 封装的时候，如果是指针，会追踪指针指向的对象进行封装
例如：
有一个struct结构：
type post struct {
id int
content string
author string
}
这个结构表示博客文章类型，有文章id，文章内容，文章的提交作者。这没什么可说的，唯一需要指明的是：它是一个struct，struct可以封装(编码)成json数据。
要将这段struct数据转换成json，只需使用marshal()即可。如下：
post := &post{1, "hello world", "usera"}
b, err := json.marshal(post)
if err != nil {
fmt.println(nil)
}
marshal()返回的是一个[]byte类型，现在变量b就已经存储了一段[]byte类型的json数据，可以输出它：
fmt.println(string(b))
结果：
{"id":1,"content":"hello world","author":"usera"}
可以在封装成json的时候进行"美化"，使用marshalindent()即可自动添加前缀(前缀字符串一般设置为空)和缩进：
c,err := json.marshalindent(post,"","\t")
if err != nil {
fmt.println(nil)
}
fmt.println(string(c))
结果：
{
"id": 1,
"content": "hello world",
"author": "usera"
}
除了struct，array、slice、map结构都能解析成json，但是map解析成json的时候，key必须只能是string，这是json语法要求的。
例如：
// slice -> json
s := []string{"a", "b", "c"}
d, _ := json.marshalindent(s, "", "\t")
fmt.println(string(d))
// map -> json
m := map[string]string{
"a":"aa",
"b":"bb",
"c":"cc",
}
e,_ := json.marshalindent(m,"","\t")
fmt.println(string(e))
返回结果：
[
"a",
"b",
"c"
]
{
"a": "aa",
"b": "bb",
"c": "cc"
}
使用struct tag辅助构建json
struct能被转换的字段都是首字母大写的字段，但如果想要在json中使用小写字母开头的key，可以使用struct的tag来辅助反射。
例如，post结构增加一个首字母小写的字段createat。
type post struct {
id int `json:"id"`
content string `json:"content"`
author string `json:"author"`
label []string `json:"label"`
}
postp := &post{
2,
"hello world",
"userb",
[]string{"linux", "shell"},
}
p, _ := json.marshalindent(postp, "", "\t")
fmt.println(string(p))
结果：
{
"id": 2,
"content": "hello world",
"author": "userb",
"label": [
"linux",
"shell"
]
}
使用struct tag的时候，几个注意点：
- tag中标识的名称将称为json数据中key的值
- tag可以设置为
`json:"-"`来表示本字段不转换为json数据，即使这个字段名首字母大写- 如果想要json key的名称为字符"-"，则可以特殊处理
`json:"-,"`，也就是加上一个逗号
- 如果想要json key的名称为字符"-"，则可以特殊处理
- 如果tag中带有
,omitempty选项，那么如果这个字段的值为0值，即false、0、""、nil等，这个字段将不会转换到json中
- 如果字段的类型为bool、string、int类、float类，而tag中又带有
,string选项，那么这个字段的值将转换成json字符串
例如：
type post struct {
id int `json:"id,string"`
content string `json:"content"`
author string `json:"author"`
label []string `json:"label,omitempty"`
}
解析json数据到struct(结构已知)
json数据可以解析到struct或空接口interface{}中(也可以是slice、map等)。理解了上面构建json时的tag规则，理解解析json就很简单了。
例如，下面是一段json数据：
{
"id": 1,
"content": "hello world",
"author": {
"id": 2,
"name": "usera"
},
"published": true,
"label": [],
"nextpost": null,
"comments": [{
"id": 3,
"content": "good post1",
"author": "userb"
},
{
"id": 4,
"content": "good post2",
"author": "userc"
}
]
}
分析下这段json数据：
- 顶层的大括号表示是一个匿名对象，映射到go中是一个struct，假设这个struct名称为post
- 顶层大括号里的都是post结构中的字段，这些字段因为都是json数据，所以必须都首字母大写，同时设置tag，tag中的名称小写
- 其中author是一个子对象，映射到go中是另一个struct，在post中这个字段的名称为author，假设名称和struct名称相同，也为author
- label是一个数组，映射到go中可以是slice，也可以是array，且因为json array为空，所以go中的slice/array类型不定，比如可以是int，可以是string，也可以是
interface{}，对于这里的示例来说，我们知道标签肯定是string
- nextpost是一个子对象，映射到go中是一个struct，但因为json中这个对象为null，表示这个对象不存在，所以无法判断映射到go中struct的类型。但对此处的示例来说，是没有下一篇文章，所以它的类型应该也是post类型
- comment是子对象，且是数组包围的，映射到go中，是一个slice/array，slice/array的类型是一个struct
分析之后，对应地去构建struct和struct的tag就很容易了。如下，是根据上面分析构建出来的数据结构：
type post struct {
id int64 `json:"id"`
content string `json:"content"`
author author `json:"author"`
published bool `json:"published"`
label []string `json:"label"`
nextpost *post `json:"nextpost"`
comments []*comment `json:"comments"`
}
type author struct {
id int64 `json:"id"`
name string `json:"name"`
}
type comment struct {
id int64 `json:"id"`
content string `json:"content"`
author string `json:"author"`
}
注意，前面在介绍构建json数据的时候说明过，指针会进行追踪，所以这里反推出来的struct中使用指针类型是没问题的。
于是，解析上面的json数据到post类型的对象中，假设这个json数据存放在a.json文件中。代码如下：
func main() {
// 打开json文件
fh, err := os.open("a.json")
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
defer fh.close()
// 读取json文件，保存到jsondata中
jsondata, err := ioutil.readall(fh)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
var post post
// 解析json数据到post中
err = json.unmarshal(jsondata, &post)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
fmt.println(post)
}
输出结果：
{1 hello world {2 usera} true [] <nil> [0xc042072300 0xc0420723c0]}
也许你已经感受到了，从json数据反推算struct到底有多复杂，虽然逻辑不难，但如果数据复杂一点，这是件非常恶心的事情。所以，使用别人写好的工具来自动转换吧。本文后面有推荐json到数据结构的自动转换工具。
解析json到interface(结构未知)
上面是已知json数据结构的解析方式，如果json结构是未知的或者结构可能会发生改变的情况，则解析到struct是不合理的。这时可以解析到空接口interface{}或map[string]interface{}类型上，这两种类型的结果是完全一致的。
解析到interface{}上时，go类型和json类型的对应关系如下
json类型 go类型
---------------------------------------------
json objects <--> map[string]interface{}
json arrays <--> []interface{}
json booleans <--> bool
json numbers <--> float64
json strings <--> string
json null <--> nil
例如：
func main() {
// 读取json文件
fh, err := os.open("a.json")
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
defer fh.close()
jsondata, err := ioutil.readall(fh)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
// 定义空接口接收解析后的json数据
var unknown interface{}
// 或：map[string]interface{} 结果是完全一样的
err = json.unmarshal(jsondata, &unknown)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
fmt.println(unknown)
}
输出结果：
map[nextpost:<nil> comments:[map[id:3 content:good post1 author:userb] map[id:4 content:good post2 author:userc]] id:1 content:hello world author:map[id:2 name:usera] published:true label:[]]
上面将输出map结构。这是显然的，因为类型对应关系中已经说明了，json object解析到go interface的时候，对应的是map结构。如果将上面输出的结构进行一下格式化，得到的将是类似下面的结构：
map[
nextpost:<nil>
comments:[
map[
id:3
content:good post1
author:userb
]
map[
id:4
content:good post2
author:userc
]
]
id:1
content:hello world
author:map[
id:2
name:usera
]
published:true
label:[]
]
现在，可以从这个map中去判断类型、取得对应的值。但是如何判断类型？可以使用类型断言：
func main() {
// 读取json数据
fh, err := os.open("a.json")
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
defer fh.close()
jsondata, err := ioutil.readall(fh)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
// 解析json数据到interface{}
var unknown interface{}
err = json.unmarshal(jsondata, &unknown)
if err != nil {
fmt.println(err)
return
}
// 进行断言，并switch匹配
m := unknown.(map[string]interface{})
for k, v := range m {
switch vv := v.(type) {
case string:
fmt.println(k, "type: string\nvalue: ", vv)
fmt.println("------------------")
case float64:
fmt.println(k, "type: float64\nvalue: ", vv)
fmt.println("------------------")
case bool:
fmt.println(k, "type: bool\nvalue: ", vv)
fmt.println("------------------")
case map[string]interface{}:
fmt.println(k, "type: map[string]interface{}\nvalue: ", vv)
for i, j := range vv {
fmt.println(i,": ",j)
}
fmt.println("------------------")
case []interface{}:
fmt.println(k, "type: []interface{}\nvalue: ", vv)
for key, value := range vv {
fmt.println(key, ": ", value)
}
fmt.println("------------------")
default:
fmt.println(k, "type: nil\nvalue: ", vv)
fmt.println("------------------")
}
}
}
结果如下：
comments type: []interface{}
value: [map[id:3 content:good post1 author:userb] map[author:userc id:4 content:good post2]]
0 : map[id:3 content:good post1 author:userb]
1 : map[id:4 content:good post2 author:userc]
------------------
id type: float64
value: 1
------------------
content type: string
value: hello world
------------------
author type: map[string]interface{}
value: map[id:2 name:usera]
name : usera
id : 2
------------------
published type: bool
value: true
------------------
label type: []interface{}
value: []
------------------
nextpost type: nil
value: <nil>
------------------
可见，从interface中解析非常复杂，而且可能因为嵌套结构而导致无法正确迭代遍历。这时候，可以使用第三方包simplejson，见后文。
解析、创建json流
除了可以直接解析、创建json数据，还可以处理流式数据。
- type decoder解码json到go数据结构
- type encoder编码go数据结构到json
例如：
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)
}
输出：
ed: knock knock. sam: who's there? ed: go fmt. sam: go fmt who? ed: go fmt yourself!
再例如，从标准输入读json数据，解码后删除名为name的元素，最后重新编码后输出到标准输出。
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
}
for k := range v {
if k != "name" {
delete(v, k)
}
}
if err := enc.encode(&v); err != nil {
log.println(err)
}
}
}
json转go数据结构工具推荐
quicktype工具，可以轻松地将json文件转换成各种语言对应的数据结构。
地址：
在vscode中有相关插件
- 先在命令面板中输入"set quicktype target language"选择要将json转换成什么语言的数据结构(比如go)
- 再输入"open quicktype for json"就可以将当前json文件转换对应的数据结构(比如struct)
转换后只需按实际的需求稍微修改一部分类型即可。比如为json*匿名对象对应的struct设定名称，还有一些无法转换成struct时因为判断数据类型而使用的interface{}类型也要改一改。
例如，下面是使用quicktype工具对前面示例json数据进行转换后的数据结构：
type a struct {
id int64 `json:"id"`
content string `json:"content"`
author author `json:"author"`
published bool `json:"published"`
label []interface{} `json:"label"`
nextpost interface{} `json:"nextpost"`
comments []comment `json:"comments"`
}
type author struct {
id int64 `json:"id"`
name string `json:"name"`
}
type comment struct {
id int64 `json:"id"`
content string `json:"content"`
author string `json:"author"`
}
其中需要将type a struct的a改成你自己的名称，将a中的interface{}也改成合理的类型。