Json数据编码和解码
数据结构要在网络中传输或保存到文件,就必须对其编码和解码;目前存在很多编码格式:JSON,XML,gob,Google 缓冲协议等等。Go语言支持所有这些编码格式。
结构可能包含二进制数据,如果将其作为文本打印,那么可读性是很差的。另外结构内部可能包含匿名字段,而不清楚数据的用意。
通过把数据转换成纯文本,使用命名的字段来标注,让其具有可读性。这样的数据格式可以通过网络传输,而且是与平台无关的,任何类型的应用都能够读取和输出,不与操作系统和编程语言的类型相关。
下面是一些术语说明:
序列化是在内存中把数据转换成指定格式(data -> string),反之亦然(string -> data structure)编码也是一样的,只是输出一个数据流(实现了 io.Writer 口);解码是从一个数据流(实现了
io.Reader)输出到一个数据结构。
也许大家比较熟悉 XML 格式,但有些时候 JSON 格式被作为首选,主要是由于其格式上非常简洁。通常 JSON 被用于 web 后端和浏览器之间的通讯,但是在其它场景也同样的有用。
这是一个简短的 JSON 片段:
Go语言的 json 包可以让你在程序中方便的读取和写入 JSON 数据。代码如下所示:
JSON 与 Go 类型对应如下:
不是所有的数据都可以编码为 JSON 类型:只有验证通过的数据结构才能被编码:
我们首先创建一个结构 Message 用来保存解码的数据:var m Message 并调用 Unmarshal(),解析 []byte 中的 JSON 数据并将结果存入指针 m 指向的值。
虽然反射能够让 JSON 字段去尝试匹配目标结构字段;但是只有真正匹配上的字段才会填充数据。字段没有匹配不会报错,而是直接忽略掉。
来看这个 JSON 数据,被存储在变量 b 中:
结构可能包含二进制数据,如果将其作为文本打印,那么可读性是很差的。另外结构内部可能包含匿名字段,而不清楚数据的用意。
通过把数据转换成纯文本,使用命名的字段来标注,让其具有可读性。这样的数据格式可以通过网络传输,而且是与平台无关的,任何类型的应用都能够读取和输出,不与操作系统和编程语言的类型相关。
下面是一些术语说明:
- 数据结构 --> 指定格式 = 序列化 或 编码(传输之前)
- 指定格式 --> 数据格式 = 反序列化 或 解码(传输之后)
序列化是在内存中把数据转换成指定格式(data -> string),反之亦然(string -> data structure)编码也是一样的,只是输出一个数据流(实现了 io.Writer 口);解码是从一个数据流(实现了
io.Reader)输出到一个数据结构。
也许大家比较熟悉 XML 格式,但有些时候 JSON 格式被作为首选,主要是由于其格式上非常简洁。通常 JSON 被用于 web 后端和浏览器之间的通讯,但是在其它场景也同样的有用。
这是一个简短的 JSON 片段:
{ "Person": { "FirstName": "Laura", "LastName": "Lynn" } }尽管 XML 被广泛的应用,但是 JSON 更加简洁、轻量(占用更少的内存、磁盘及网络带宽)和更好的可读性,这也说明它越来越受欢迎。
Go语言的 json 包可以让你在程序中方便的读取和写入 JSON 数据。代码如下所示:
// json.go.go package main import ( "encoding/json" "fmt" "log" "os" ) type Address struct { Type string City string Country string } type VCard struct { FirstName string LastName string Addresses []*Address Remark string } func main() { pa := &Address{"private", "Aartselaar", "Belgium"} wa := &Address{"work", "Boom", "Belgium"} vc := VCard{"Jan", "Kersschot", []*Address{pa, wa}, "none"} // fmt.Printf("%v: \n", vc) // {Jan Kersschot [0x126d2b80 0x126d2be0] none}: // JSON format: js, _ := json.Marshal(vc) fmt.Printf("JSON format: %s", js) // using an encoder: file, _ := os.OpenFile("vcard.json", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0) defer file.Close() enc := json.NewEncoder(file) err := enc.Encode(vc) if err != nil { log.Println("Error in encoding json") } }json.Marshal() 的函数签名是
func Marshal(v interface{}) ([]byte, error)
,下面是数据编码后的 JSON 文本(实际上是一个 []bytes):{ "FirstName": "Jan", "LastName": "Kersschot", "Addresses": [{ "Type": "private", "City": "Aartselaar", "Country": "Belgium" }, { "Type": "work", "City": "Boom", "Country": "Belgium" }], "Remark": "none" }出于安全考虑,在 web 应用中最好使用
json.MarshalforHTML()
函数,其对数据执行 HTML 转码,所以文本可以被安全地嵌在 HTML <script> 标签中。JSON 与 Go 类型对应如下:
- bool 对应 JSON 的 booleans
- float64 对应 JSON 的 numbers
- string 对应 JSON 的 strings
- nil 对应 JSON 的 null
不是所有的数据都可以编码为 JSON 类型:只有验证通过的数据结构才能被编码:
- JSON 对象只支持字符串类型的 key;要编码一个 Go map 类型,map 必须是 map[string]T(T是 json 包中支持的任何类型)
- Channel,复杂类型和函数类型不能被编码
- 不支持循环数据结构;它将引起序列化进入一个无限循环
- 指针可以被编码,实际上是对指针指向的值进行编码(或者指针是 nil)
反序列化:
UnMarshal() 的函数签名是func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error
把 JSON 解码为数据结构。我们首先创建一个结构 Message 用来保存解码的数据:var m Message 并调用 Unmarshal(),解析 []byte 中的 JSON 数据并将结果存入指针 m 指向的值。
虽然反射能够让 JSON 字段去尝试匹配目标结构字段;但是只有真正匹配上的字段才会填充数据。字段没有匹配不会报错,而是直接忽略掉。
解码任意的数据:
json 包使用 map[string]interface{} 和 []interface{} 储存任意的 JSON 对象和数组;其可以被反序列化为任何的 JSON blob 存储到接口值中。来看这个 JSON 数据,被存储在变量 b 中:
b == []byte({"Name": "Wednesday", "Age": 6, "Parents": ["Gomez", "Morticia"]})
不用理解这个数据的结构,我们可以直接使用 Unmarshal 把这个数据编码并保存在接口值中:
var f interface{}
err := json.Unmarshal(b, &f)
map[string]interface{} { "Name": "Wednesday", "Age": 6, "Parents": []interface{} { "Gomez", "Morticia", }, }要访问这个数据,我们可以使用类型断言。
m := f.(map[string]interface{})
我们可以通过 for range 语法和 type switch 来访问其实际类型: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 []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") } }通过这种方式,可以处理未知的 JSON 数据,同时可以确保类型安全。
解码数据到结构:
如果我们事先知道 JSON 数据,可以定义一个适当的结构并对 JSON 数据反序列化。下面的例子中,我们将定义:type FamilyMember struct { Name string Age int Parents []string }并对其反序列化:
var m FamilyMember err := json.Unmarshal(b, &m)程序实际上是分配了一个新的切片。这是一个典型的反序列化引用类型(指针、切片和 map)的例子。
编码和解码流
json 包提供 Decoder 和 Encoder 类型来支持常用 JSON 数据流读写。NewDecoder 和 NewEncoder 函数分别封装了 io.Reader 和 io.Writer 接口。
func NewDecoder(r io.Reader) *Decoder
func NewEncoder(w io.Writer) *Encoder
func NewDecoder(r io.Reader) *Decoder
func (dec *Decoder) Decode(v interface{}) error
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