go语言 json数据类型 go语言 json解析

前言

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。

解析 JSON 的关键，其实在于如何声明存放解析后数据的变量的类型。

此外使用 json 编码还会有几个需要注意的地方，谨防踩坑。

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)
}

输出

Standard [Apple Banana Orange] 999
2018-04-09 23:00:00 +0000 UTC

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

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"`
}

运行下面完整的代码

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"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)
	}
}

输出

Apple $1
Pear $1.5

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。

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"strings"
)

func main() {
	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!

JSON 编码需要注意的几个点

自定义JSON键名

只有选择用大写字母开头的字段名称，导出的结构体成员才会被编码。

在编码时，默认使用结构体字段的名字作为 JSON 对象中的 key，我们可以在结构体声明时，在结构体字段标签里可以自定义对应的 JSON key，如下：

type Fruit struct {
    Name     string `json:"nick_name"`
    PriceTag string `json:"price_level_tag"`
}

编码JSON时忽略掉指定字段

并不是所有数据我们都期望编码到 JSON 中暴露给外部接口的，所以针对一些敏感的字段我们往往希望将其从编码后的 JSON 数据中忽略掉。

为了维持结构体字段的导出性又能让其在 JSON 数据中被忽略，我们可以使用结构体的标签进行注解，比如下面定义的结构体，可以把身份证 IdCard 字段在 JSON 数据中去掉：

type User struct {
	Name   string `json:"name"`
	Age    int    `json:"int"`
	IdCard string `json:"-"`
}

encoding/json 的源码中和文档中都列举了通过结构体字段标签控制数据 JSON 编码行为的说明：

// 忽略字段

Field int `json:"-"`

// 自定义key

Field int `json:"myName"`

// 数据为空时忽略字段

Field int `json:"myName,omitempty"`

omitempty 当字段的数据为空时，在 JSON 中省略这个字段，为的是节省数据空间。但是在 Api开发中不常用，因为字段不固定对前端很不友好。

解决空切片在JSON里被编码成null

结构体字段标签的 json 注解中都不加 omitempty 后还遇到一种情况，数据类型为切片的字段在数据为空的时候会被 JSON编码为 null 而不是 []。

因为切片的零值为 nil，无指向内存的地址，所以当以这种形式定义 varf[]int 初始化 slice 后，在 JSON 中将其编码为 null，如果想在 JSON 中将空 slice 编码为 [] 则需用make初始化 slice 为其分配内存地址：

运行下面的例子可以看出两点的区别：

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

type Person struct {
	Friends []string
}

func main() {
	var f1 []string
	f2 := make([]string, 0)

	json1, _ := json.Marshal(Person{f1})
	json2, _ := json.Marshal(Person{f2})

	fmt.Printf("%s\n", json1)
	fmt.Printf("%s\n", json2)
}

输出

{"Friends":null}
{"Friends":[]}

导致这个问题的原因是 Go 的 append 函数，在给切片追加元素时，会判断切片是否已初始化，没有的话会帮其初始化分配底层数组，可如果没有数据进行添加时，会导致切片依旧是声明的 nil值。