Go语言解码未知结构的JSON数据

Go语言内置的 encoding/json 标准库提供了对 JSON 数据进行编解码的功能。在实际开发过程中，有时候我们可能并不知道要解码的 JSON 数据结构是什么样子的，这个时候应该怎么处理呢？

如果要解码一段未知结构的 JSON，只需将这段 JSON 数据解码输出到一个空接口即可。关于 JSON 数据的编码和解码的详细介绍可以阅读《Json数据编码和解码》一节。

类型转换规则

在前面介绍接口的时候，我们提到基于Go语言的面向对象特性，可以通过空接口来表示任何类型，这同样也适用于对未知结构的 JSON 数据进行解码，只需要将这段 JSON 数据解码输出到一个空接口即可。

在实际解码过程中，JSON 结构里边的数据元素将做如下类型转换：

• 布尔值将会转换为Go语言的 bool 类型；
• 数值会被转换为Go语言的 float64 类型；
• 字符串转换后还是 string 类型；
• JSON 数组会转换为 []interface{} 类型；
• JSON 对象会转换为 map[string]interface{} 类型；
• null 值会转换为 nil。

在Go语言标准库 encoding/json 中，可以使用map[string]interface{}和[]interface{}类型的值来分别存放未知结构的 JSON 对象或数组。

【示例 1】解析 JSON 数据，并将结果映射到空接口对象：

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
)

func main() {
    u3 := []byte(`{"name": "城东书院", "website": "http://www.cdsy.xyz/", "course": ["Golang", "PHP", "JAVA", "C"]}`)
    var user4 interface{}
    err := json.Unmarshal(u3, &user4)
    if err != nil {
        fmt.Printf("JSON 解码失败：%v\n", err)
        return
    }
    fmt.Printf("JSON 解码结果: %#v\n", user4)
}

上述代码中，user4 被定义为一个空接口；json.Unmarshal() 函数将一个 JSON 对象 u3 解码到空接口 user4 中，最终 user4 将会是一个键值对的map[string]interface{}结构。

运行结果如下：

因为 u3 整体上是一个 JSON 对象，内部属性也会遵循上述类型的转化规则进行转换。

访问解码后数据

要访问解码后的数据结构，需要先判断目标结构是否为预期的数据类型，然后我们可以通过 for 循环搭配 range 语句访问解码后的目标数据：

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
)

func main() {
    u3 := []byte(`{"name": "城东书院", "website": "http://www.cdsy.xyz/", "course": ["Golang", "PHP", "JAVA", "C"]}`)
    var user4 interface{}
    err := json.Unmarshal(u3, &user4)
    if err != nil {
        fmt.Printf("JSON 解码失败：%v\n", err)
        return
    }
    user5, ok := user4.(map[string]interface{})
    if ok {
        for k, v := range user5 {
            switch v2 := v.(type) {
            case string:
                fmt.Println(k, "is string", v2)
            case int:
                fmt.Println(k, "is int", v2)
            case bool:
                fmt.Println(k, "is bool", v2)
            case []interface{}:
                fmt.Println(k, "is an array:")
                for i, iv := range v2 {
                    fmt.Println(i, iv)
                }
            default:
                fmt.Println(k, "类型未知")
            }
        }
    }
}

运行结果如下：

虽然有些烦琐，但的确是一种解码未知结构的 JSON 数据的安全方式。

JSON 的流式读写

Go语言内置的 encoding/json 包还提供了 Decoder 和 Encoder 两个类型，用于支持 JSON 数据的流式读写，并提供了 NewDecoder() 和 NewEncoder() 两个函数用于具体实现：

【示例 2】从标准输入流中读取 JSON 数据，然后将其解码，最后再写入到标准输出流中：

package main

import (
    "encoding/json"
    "log"
    "os"
)

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
        }
        if err := enc.Encode(&v); err != nil {
            log.Println(err)
        }
    }
}

执行上面的代码，我们需要先输入 JSON 结构数据供标准输入流 os.Stdin 读取，读取到数据后，会通过 json.NewDecoder 返回的解码器对其进行解码，最后再通过 json.NewEncoder 返回的编码器将数据编码后写入标准输出流 os.Stdout 并打印出来：

其中，第二行为我们输入的内容，第三行为输出内容。

使用 Decoder 和 Encoder 对数据流进行处理可以应用得更为广泛些，比如读写 HTTP 连接、WebSocket 或文件等，Go语言标准库中的 net/rpc/jsonrpc 就是一个应用了 Decoder 和 Encoder 的实际例子：

// NewServerCodec returns a new rpc.ServerCodec using JSON-RPC on conn.
func NewServerCodec(conn io.ReadWriteCloser) rpc.ServerCodec {
    return &serverCodec{
        dec:     json.NewDecoder(conn),
        enc:     json.NewEncoder(conn),
        c:       conn,
        pending: make(map[uint64]*json.RawMessage),
    }
}