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Golang处理JSON（二）--- 解码

2020-06-10 03:07:25 admin 1348

golang编码json还比较简单，而解析json则非常蛋疼。不像Python一句json.loads就能搞定。之前项目开发中，为了兼容不同客户端的需求，请求的content-
type可以是json，也可以是www-x-urlencode。然后某天前端希望某个后端服务提供json的处理，而当时后端使用java实现了www-x-
urlencode的请求，对于突然希望提供json处理产生了极大的情绪。当时不太理解，现在看来，对于静态语言解析未知的JSON确实是一项挑战。

### 定义结构

与编码json的Marshal类似，解析json也提供了Unmarshal方法。对于解析json，也大致分两步，首先定义结构，然后调用Unmarshal方法序列化。我们先从简单的例子开始吧

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        Password string  `json:"password"`
        Money    float64 `json:"money"`
    }
    
    var jsonString string = `{
        "email":"rsj217@gmail.com",
        "password":"123",
        "money":100.5
    }`
    
    func main() {
    
        account := Account{}
    
        err := json.Unmarshal([]byte(jsonString), &account)
        if err != nil{
            log.Fatalln(err)
        }
        fmt.Printf("%+v\n", account)
    }

Unmarshal接受一个byte数组和空接口指针的参数。和sql中读取数据类似，先定义一个数据实例，然后传其指针地址。

与编码类似，golang会将json的数据结构和go的数据结构进行匹配。匹配的原则就是寻找tag的相同的字段，然后查找字段。查询的时候是大小写不敏感的：

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        PassWord string  
        Money    float64 `json:"money"`
    }

输出`{Email:rsj217@gmail.com PassWord:123 Money:100.5}`，把
Password的tag去掉，再修改成PassWord，依然可以把json的password匹配到PassWord，但是如果结构的字段是私有的，即使tag符合，也不会被解析：

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        password string  `json:"password"`
        Money    float64 `json:"money"`
    }

输出`{Email:rsj217@gmail.com password:
Money:100.5}`。上面的password并不会被解析赋值json的password，大小写不敏感只是针对公有字段而言。再寻找tag或字段的时候匹配不成功，则会抛弃这个json字段的值：

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        Password string  `json:"password"`
    }

输出 `{Email:rsj217@gmail.com Password:"123"}`， 并不会有money字段被赋值。

#### string tag

在编码的时候，我们使用tag string，可以把结构定义的数字类型以字串形式编码。同样在解码的时候，只有字串类型的数字，才能被正确解析，或者会报错：

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        Password string  `json:"password"`
        Money    float64 `json:"money,string"`
    }
    
    var jsonString string = `{
        "email":"rsj217@gmail.com",
        "password":"123",
        "money":"100.5"
    }`
    
    func main() {
    
        account := Account{}
    
        err := json.Unmarshal([]byte(jsonString), &account)
        if err != nil{
            log.Fatalln(err)
        }
        fmt.Printf("%+v\n", account)
    }

输出： `{Email:rsj217@gmail.com Password:123 Money:100.5}`， Money是float64类型。

如果json的money是`100.5`， 会得到下面的错误：

2016 /12/23 18:12:32 json: invalid use of ,string struct tag, trying to unmarshal unquoted value into float64
    exit status 1

####  `-` tag

与编码一样，tag的`-`也不会被解析，但是会初始化其零值：

type Account struct {
        Email    string  `json:"email"`
        Password string  `json:"password"`
        Money    float64 `json:"-"`
    }

输出：`{Email:rsj217@gmail.com Password:123 Money:0}`。

稍微总结一下，解析json最好的方式就是定义与将要被解析json的结构。有人写了一个小工具[json-to-
go](https://link.jianshu.com?t=https://mholt.github.io/json-to-
go/)，自动将json格式化成golang的结构。

### 动态解析

通常更加json的格式预先定义golang的结构进行解析是最理想的情况。可是实际开发中，理想的情况往往都存在理想的愿望之中，很多json非但格式不确定，有的还可能是动态数据类型。

例如通常登录的时候，往往既可以使用手机号做用户名，也可以使用邮件做用户名，客户端传的json可以是字串，也可以是数字。此时服务端解析就需要技巧了。

#### Decode

前面我们使用了简单的方法Unmarshal直接解析json字串，下面我们使用更底层的方法NewDecode和Decode方法。

type User struct {
        UserName string `json:"username"`
        Password string     `json:"password"`
    }
    
    var jsonString string = `{
        "username":"rsj217@gmail.com",
        "password":"123"
    }`
    
    func Decode(r io.Reader)(u *User, err error)  {
        u = new(User)
        err = json.NewDecoder(r).Decode(u)
        if err != nil{
            return
        }
        return
    }
    
    func main() {
        user, err := Decode(strings.NewReader(jsonString))
        if err !=nil{
            log.Fatalln(err)
        }
        fmt.Printf("%#v\n",user)
    }

我们定义了一个Decode函数，在这个函数进行json字串的解析。然后调用json的NewDecoder方法构造一个Decode对象，最后使用这个对象的Decode方法赋值给定义好的结构对象。

> 对于字串，可是使用strings.NewReader方法，让字串变成一个Stream对象。

#### 接口

如果客户端传的username的值是一个数字类型的手机号，那么上面的解析方法将会失败。正如我们之前所介绍的动态类型行为一样，使用空接口可以hold住这样的情景。

type User struct {
        UserName interface{} `json:"username"`
        Password string      `json:"password"`
    }

然后再运行发送输出为 `&main.User{UserName:1.8512341234e+10,
Password:"123"}`。怎么说，貌似成功了，可是返回的数字是科学计数法，有点奇怪。可以使用golang的断言，然后转换类型：

func Decode(r io.Reader) (u *User, err error) {
        u = new(User)
        if err = json.NewDecoder(r).Decode(u); err != nil{
            return
        }
        switch t := u.UserName.(type) {
        case string:
            u.UserName = t
        case float64:
            u.UserName = int64(t)
        }
        return
    }
    
    func main() {
        user, err := Decode(strings.NewReader(jsonString))
        if err != nil {
            log.Fatalln(err)
        }
        fmt.Printf("%#v\n", user)
    }

输出 `&main.User{UserName:18512341234,
Password:"123"}`。看起来挺好，可是我们的UserName字段始终是一个空接口，使用他的时候，还是需要转换类型，这样情况看来，解析的时候就应该转换好类型，那么用的时候就省心了。

修改定义的结构如下：

type User struct {
        UserName interface{} `json:"username"`
        Password string      `json:"password"`
    
        Email string
        Phone int64
    }

这样就能通过 `fmt.Println(user.Email + " add
me")`使用字段进行操作了。当然也有人认为Email和Phone纯粹多于，因为使用的时候，还是需要再判断当前结构实例是那种情况。

#### 延迟解析

因为UserName字段，实际上是在使用的时候，才会用到他的具体类型，因此我们可以延迟解析。使用json.RawMessage方式，将json的字串继续以byte数组方式存在。

type User struct {
        UserName json.RawMessage `json:"username"`
        Password string      `json:"password"`
    
        Email string
        Phone int64
    }
    
    var jsonString string = `{
        "username":"18512341234@qq.com",
        "password":"123"
    }`
    
    func Decode(r io.Reader) (u *User, err error) {
        u = new(User)
        if err = json.NewDecoder(r).Decode(u); err != nil{
            return
        }
        var email string
        if err = json.Unmarshal(u.UserName, &email); err == nil{
            u.Email = email
            return
        }
        var phone int64
        if err = json.Unmarshal(u.UserName, &phone); err == nil{
            u.Phone = phone
        }
        return
    }
    
    func main() {
        user, err := Decode(strings.NewReader(jsonString))
        if err != nil {
            log.Fatalln(err)
        }
        fmt.Printf("%#v\n", user)
    }

总体而言，延迟解析和使用空接口的方式类似。需要再次调用Unmarshal方法，对json.RawMessage进行解析。原理和解析到接口的形式类似。

### 不定字段解析

对于未知json结构的解析，不同的数据类型可以映射到接口或者使用延迟解析。有时候，会遇到json的数据字段都不一样的情况。例如需要解析下面一个json字串：

#### 接口配合断言

var jsonString string = `{
            "things": [
                {
                    "name": "Alice",
                    "age": 37
                },
                {
                    "city": "Ipoh",
                    "country": "Malaysia"
                },
                {
                    "name": "Bob",
                    "age": 36
                },
                {
                    "city": "Northampton",
                    "country": "England"
                }
            ]
        }`

json字串的是一个对象，其中一个key
things的值是一个数组，这个数组的每一个item都未必一样，大致是两种数据结构，可以抽象为person和place。即，定义下面的结构体：

type Person struct {
        Name string `json:"name"`
        Age  int    `json:"age"`
    }
    
    type Place struct {
        City    string `json:"city"`
        Country string `json:"country"`
    }

接下来我们Unmarshal json字串到一个map结构，然后迭代item并使用type断言的方式解析数据：

func decode(jsonStr []byte) (persons []Person, places []Place) {
        var data map[string][]map[string]interface{}
        err := json.Unmarshal(jsonStr, &data)
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            return
        }
    
        for i := range data["things"] {
            item := data["things"][i]
            if item["name"] != nil {
                persons = addPerson(persons, item)
            } else {
                places = addPlace(places, item)
            }
    
        }
        return
    }

迭代的时候会判断item是否是person还是place，然后调用对应的解析方法：

func addPerson(persons []Person, item map[string]interface{}) []Person {
        name := item["name"].(string)
        age := item["age"].(float64)
        person := Person{name, int(age)}
        persons = append(persons, person)
        return persons
    }
    
    func addPlace(places []Place, item map[string]interface{})([]Place){
        city := item["city"].(string)
        country := item["country"].(string)
        place := Place{City:city, Country:country}
        places = append(places, place)
        return places
    }

最后调用和输出如下：

func main() {
        personsA, placesA := decode([]byte(jsonString))
        fmt.Printf("%+v\n", personsA)
        fmt.Printf("%+v\n", placesA)
    }
    
    
    /usr/local/go/bin/go run /Users/ghost/Rsj217/go/src/demo/main.go
    [{Name:Alice Age:37} {Name:Bob Age:36}]
    [{City:Ipoh Country:Malaysia} {City:Northampton Country:England}]

#### 混合结构

混合结构很好理解，如同我们前面解析username为 email和phone两种情况，就在结构中定义好这两种结构即可。

type Mixed struct {
        Name    string `json:"name"`
        Age     int    `json:"age"`
        city    string `json:"city"`
        Country string `json:"country"`
    }

混合结构的思路很简单，借助golang会初始化没有匹配的json和抛弃没有匹配的json，给特定的字段赋值。比如每一个item都具有四个字段，只不过有的会匹配person的json数据，有的则是匹配place。没有匹配的字段则是零值。接下来在根据item的具体情况，分别赋值到对于的Person或Place结构。

func decode(jsonStr []byte) (persons []Person, places []Place) {
        var data map[string][]Mixed
        err := json.Unmarshal(jsonStr, &data)
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            return
        }
        fmt.Printf("%+v\n", data["things"])
        for i := range data["things"] {
            item := data["things"][i]
            if item.Name != "" {
                persons = append(persons, Person{Name: item.Name, Age: item.Age})
            } else {
                places = append(places, Place{City: item.city, Country: item.Country})
            }
        }
        return
    }

混合结构的解析方式也很不错。思路还是借助了解析json中抛弃不要的字段，借助零值处理。

#### json.RawMessage

json.RawMessage非常有用，延迟解析也可以使用这个样例。我们已经介绍过类似的技巧，下面就贴代码了：

func addPerson(item json.RawMessage, persons []Person)([]Person){
        person := Person{}
        if err := json.Unmarshal(item, &person); err != nil{
            fmt.Println(err)
        }else{
            if person != *new(Person){
                persons = append(persons, person)
            }
        }
        return persons
    }
    
    func addPlace(item json.RawMessage, places []Place)([]Place){
        place :=Place{}
        if err := json.Unmarshal(item, &place); err != nil{
            fmt.Println(err)
        }else{
            if place != *new(Place){
                places = append(places, place)
            }
        }
        return places
    }
    
    
    func decode(jsonStr []byte)(persons []Person, places []Place){
        var data map[string][]json.RawMessage
        err := json.Unmarshal(jsonStr, &data)
        if err != nil{
            fmt.Println(err)
            return
        }
    
        for _, item := range data["things"]{
            persons = addPerson(item, persons)
            places = addPlace(item, places)
        }
        return
    }

把things的item数组解析成一个json.RawMessage，然后再定义其他结构逐步解析。上述这些例子其实在真实的开发环境下，应该尽量避免。像person或是place这样的数据，可以定义两个数组分别存储他们，这样就方便很多。不管怎么样，通过这个略傻的例子，我们也知道了如何解析json数据。

### 总结

关于golang解析json的介绍基本就这么多。想要解析越简单，就需要定义越明确的map结构。面对无法确定的数据结构或类型，再动态解析方面可以借助接口与断言的方式解析，也可以使用json.RawMessage延迟解析。具体使用情况，还得考虑实际的需求和应用场景。

总而言之，使用json作为现在api的数据通信方式已经很普遍了。我们从启动服务，构造请求，解析请求，渲染模板，持久化到现在的json解析，涉及一个request-
response生命周期的介绍完整了。

接下来自然就是利用这些，构建一个简单的web应用。当然，我们可能根据需要，构建不同的应用。

转载文章，原文链接： Golang处理JSON（二）--- 解码

关键字词golang Json

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