8.8 KiB
7.2 JSON處理
JSON（Javascript Object Notation）是一種輕量級的資料交換語言，以文字為基礎，具有自我描述性且易於讓人閱讀。儘管JSON是Javascript的一個子集，但JSON是獨立於語言的文字格式，並且採用了類似於C語言家族的一些習慣。JSON與XML最大的不同在於XML是一個完整的標記語言，而JSON不是。JSON由於比XML更小、更快，更易解析,以及瀏覽器的內建快速解析支援,使得其更適用於網路資料傳輸領域。目前我們看到很多的開放平臺，基本上都是採用了JSON作為他們的資料互動的介面。既然JSON在Web開發中如此重要，那麼Go語言對JSON支援的怎麼樣呢？Go語言的標準函式庫已經非常好的支援了JSON，可以很容易的對JSON資料進行編、解碼的工作。
前一小節的運維的例子用json來表示，結果描述如下：
{"servers":[{"serverName":"Shanghai_VPN","serverIP":"127.0.0.1"},{"serverName":"Beijing_VPN","serverIP":"127.0.0.2"}]}
本小節餘下的內容將以此JSON資料為基礎，來介紹go語言的json套件對JSON資料的編、解碼。
解析JSON
解析到結構體
假如有了上面的JSON串，那麼我們如何來解析這個JSON串呢？Go的JSON套件中有如下函式
func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error
透過這個函式我們就可以實現解析的目的，詳細的解析例子請看如下程式碼：
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
)
type Server struct {
ServerName string
ServerIP string
}
type Serverslice struct {
Servers []Server
}
func main() {
var s Serverslice
str := `{"servers":[{"serverName":"Shanghai_VPN","serverIP":"127.0.0.1"},{"serverName":"Beijing_VPN","serverIP":"127.0.0.2"}]}`
json.Unmarshal([]byte(str), &s)
fmt.Println(s)
}
在上面的示例程式碼中，我們首先定義了與json資料對應的結構體，陣列對應slice，欄位名對應JSON裡面的KEY，在解析的時候，如何將json資料與struct欄位相匹配呢？例如JSON的key是Foo，那麼怎麼找對應的欄位呢？
- 首先查詢tag含有
Foo的可匯出的struct欄位(首字母大寫) - 其次查詢欄位名是
Foo的匯出欄位 - 最後查詢類似
FOO或者FoO這樣的除了首字母之外其他大小寫不敏感的匯出欄位
聰明的你一定注意到了這一點：能夠被賦值的欄位必須是可匯出欄位(即首字母大寫）。同時JSON解析的時候只會解析能找得到的欄位，找不到的欄位會被忽略，這樣的一個好處是：當你接收到一個很大的JSON資料結構而你卻只想取得其中的部分資料的時候，你只需將你想要的資料對應的欄位名大寫，即可輕鬆解決這個問題。
解析到interface
上面那種解析方式是在我們知曉被解析的JSON資料的結構的前提下采取的方案，如果我們不知道被解析的資料的格式，又應該如何來解析呢？
我們知道interface{}可以用來儲存任意資料型別的物件，這種資料結構正好用於儲存解析的未知結構的json資料的結果。JSON套件中採用map[string]interface{}和[]interface{}結構來儲存任意的JSON物件和陣列。Go型別和JSON型別的對應關係如下：
- bool 代表 JSON booleans,
- float64 代表 JSON numbers,
- string 代表 JSON strings,
- nil 代表 JSON null.
現在我們假設有如下的JSON資料
b := []byte(`{"Name":"Wednesday","Age":6,"Parents":["Gomez","Morticia"]}`)
如果在我們不知道他的結構的情況下，我們把他解析到interface{}裡面
var f interface{}
err := json.Unmarshal(b, &f)
這個時候f裡面儲存了一個map型別，他們的key是string，值儲存在空的interface{}裡
f = map[string]interface{}{
"Name": "Wednesday",
"Age": 6,
"Parents": []interface{}{
"Gomez",
"Morticia",
},
}
那麼如何來訪問這些資料呢？透過斷言的方式：
m := f.(map[string]interface{})
透過斷言之後，你就可以透過如下方式來訪問裡面的資料了
for k, v := range m {
switch vv := v.(type) {
case string:
fmt.Println(k, "is string", vv)
case int:
fmt.Println(k, "is int", vv)
case float64:
fmt.Println(k,"is float64",vv)
case []interface{}:
fmt.Println(k, "is an array:")
for i, u := range vv {
fmt.Println(i, u)
}
default:
fmt.Println(k, "is of a type I don't know how to handle")
}
}
透過上面的示例可以看到，透過interface{}與type assert的配合，我們就可以解析未知結構的JSON數了。
上面這個是官方提供的解決方案，其實很多時候我們透過型別斷言，操作起來不是很方便，目前bitly公司開源了一個叫做simplejson的套件,在處理未知結構體的JSON時相當方便，詳細例子如下所示：
js, err := NewJson([]byte(`{
"test": {
"array": [1, "2", 3],
"int": 10,
"float": 5.150,
"bignum": 9223372036854775807,
"string": "simplejson",
"bool": true
}
}`))
arr, _ := js.Get("test").Get("array").Array()
i, _ := js.Get("test").Get("int").Int()
ms := js.Get("test").Get("string").MustString()
可以看到，使用這個函式庫操作JSON比起官方套件來說，簡單的多,詳細的請參考如下地址：https://github.com/bitly/go-simplejson
產生JSON
我們開發很多應用的時候，最後都是要輸出JSON資料串，那麼如何來處理呢？JSON套件裡面透過Marshal函式來處理，函式定義如下：
func Marshal(v interface{}) ([]byte, error)
假設我們還是需要產生上面的伺服器列表資訊，那麼如何來處理呢？請看下面的例子：
package main
import (
"encoding/json"
"fmt"
)
type Server struct {
ServerName string
ServerIP string
}
type Serverslice struct {
Servers []Server
}
func main() {
var s Serverslice
s.Servers = append(s.Servers, Server{ServerName: "Shanghai_VPN", ServerIP: "127.0.0.1"})
s.Servers = append(s.Servers, Server{ServerName: "Beijing_VPN", ServerIP: "127.0.0.2"})
b, err := json.Marshal(s)
if err != nil {
fmt.Println("json err:", err)
}
fmt.Println(string(b))
}
輸出如下內容：
{"Servers":[{"ServerName":"Shanghai_VPN","ServerIP":"127.0.0.1"},{"ServerName":"Beijing_VPN","ServerIP":"127.0.0.2"}]}
我們看到上面的輸出欄位名的首字母都是大寫的，如果你想用小寫的首字母怎麼辦呢？把結構體的欄位名改成首字母小寫的？JSON輸出的時候必須注意，只有匯出的欄位才會被輸出，如果修改欄位名，那麼就會發現什麼都不會輸出，所以必須透過struct tag定義來實現：
type Server struct {
ServerName string `json:"serverName"`
ServerIP string `json:"serverIP"`
}
type Serverslice struct {
Servers []Server `json:"servers"`
}
透過修改上面的結構體定義，輸出的JSON串就和我們最開始定義的JSON串保持一致了。
針對JSON的輸出，我們在定義struct tag的時候需要注意的幾點是:
- 欄位的tag是
"-"，那麼這個欄位不會輸出到JSON - tag中帶有自訂名稱，那麼這個自訂名稱會出現在JSON的欄位名中，例如上面例子中serverName
- tag中如果帶有
"omitempty"選項，那麼如果該欄位值為空，就不會輸出到JSON串中 - 如果欄位型別是bool, string, int, int64等，而tag中帶有
",string"選項，那麼這個欄位在輸出到JSON的時候會把該欄位對應的值轉換成JSON字串
舉例來說：
type Server struct {
// ID 不會匯出到JSON中
ID int `json:"-"`
// ServerName2 的值會進行二次JSON編碼
ServerName string `json:"serverName"`
ServerName2 string `json:"serverName2,string"`
// 如果 ServerIP 為空，則不輸出到JSON串中
ServerIP string `json:"serverIP,omitempty"`
}
s := Server {
ID: 3,
ServerName: `Go "1.0" `,
ServerName2: `Go "1.0" `,
ServerIP: ``,
}
b, _ := json.Marshal(s)
os.Stdout.Write(b)
會輸出以下內容：
{"serverName":"Go \"1.0\" ","serverName2":"\"Go \\\"1.0\\\" \""}
Marshal函式只有在轉換成功的時候才會返回資料，在轉換的過程中我們需要注意幾點：
- JSON物件只支援string作為key，所以要編碼一個map，那麼必須是map[string]T這種型別(T是Go語言中任意的型別)
- Channel, complex和function是不能被編碼成JSON的
- 巢狀的資料是不能編碼的，不然會讓JSON編碼進入死迴圈
- 指標在編碼的時候會輸出指標指向的內容，而空指標會輸出null
本小節，我們介紹瞭如何使用Go語言的json標準套件來編解碼JSON資料，同時也簡要介紹瞭如何使用第三方套件go-simplejson來在一些情況下簡化操作，學會並熟練運用它們將對我們接下來的Web開發相當重要。