前言

在之前實(shí)現(xiàn)的 JSON 解析器?中當(dāng)時(shí)只實(shí)現(xiàn)了將一個(gè) JSON 字符串轉(zhuǎn)換為一個(gè) JSONObject?，并沒(méi)有將其映射為一個(gè)具體的 struct?；如果想要獲取值就需要先做斷言將其轉(zhuǎn)換為 map 或者是切片再來(lái)獲，會(huì)比較麻煩。

decode, err := gjson.Decode(`{"glossary":{"title":"example glossary","age":1}}`)
 assert.Nil(t, err)
 glossary := v["glossary"].(map[string]interface{})
 assert.Equal(t, glossary["title"], "example glossary")
 assert.Equal(t, glossary["age"], 1)

但其實(shí)轉(zhuǎn)念一想，部分場(chǎng)景我們甚至我們只需要拿到 JSON? 中的某個(gè)字段的值，這樣還需要先聲明一個(gè) struct 會(huì)略顯麻煩。

經(jīng)過(guò)查詢發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有了一個(gè)類似的庫(kù)來(lái)解決該問(wèn)題，https://github.com/tidwall/gjson 并且 star 數(shù)還很多（甚至名字都是一樣的??），說(shuō)明這樣的需求大家還是很強(qiáng)烈的。

于是我也打算增加類似的功能，使用方式如下：

最后還加上了一個(gè)四則運(yùn)算的功能。

面向?qū)ο蟮姆绞讲僮?JSON

因?yàn)楣δ茴愃疲晕覅⒖剂?nbsp;tidwall? 的 API 但去掉一些我覺(jué)得暫時(shí)用不上的特性，并調(diào)整了一點(diǎn)語(yǔ)法。

當(dāng)前這個(gè)版本只能通過(guò)確定的 key? 加上 .? 點(diǎn)符號(hào)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，如果是數(shù)組則用 [index]? 的方式訪問(wèn)下標(biāo)。[] 符號(hào)訪問(wèn)數(shù)組我覺(jué)得要更符合直覺(jué)一些。

以下是一個(gè)包含多重嵌套 JSON 的訪問(wèn)示例：

str := `
{
"name": "bob",
"age": 20,
"skill": {
    "lang": [
        {
            "go": {
                "feature": [
                    "goroutine",
                    "channel",
                    "simple",
                    true
                ]
            }
        }
    ]
}
}`

name := gjson.Get(str, "name")
assert.Equal(t, name.String(), "bob")

age := gjson.Get(str, "age")
assert.Equal(t, age.Int(), 20)

assert.Equal(t, gjson.Get(str,"skill.lang[0].go.feature[0]").String(), "goroutine")
assert.Equal(t, gjson.Get(str,"skill.lang[0].go.feature[1]").String(), "channel")
assert.Equal(t, gjson.Get(str,"skill.lang[0].go.feature[2]").String(), "simple")
assert.Equal(t, gjson.Get(str,"skill.lang[0].go.feature[3]").Bool(), true)

這樣的語(yǔ)法使用個(gè)人覺(jué)得還是滿符合直覺(jué)的，相信對(duì)使用者來(lái)說(shuō)也比較簡(jiǎn)單。

返回值參考了 tidwall? 使用了一個(gè) Result 對(duì)象，它提供了多種方法可以方便的獲取各種類型的數(shù)據(jù)

func (r Result) String() string
func (r Result) Bool() bool
func (r Result) Int() int
func (r Result) Float() float64
func (r Result) Map() map[string]interface{}
func (r Result) Array() *[]interface{}
func (r Result) Exists() bool

比如使用 Map()/Array()? 這兩個(gè)函數(shù)可以將 JSON? 數(shù)據(jù)映射到 map? 和切片中，當(dāng)然前提是傳入的語(yǔ)法返回的是一個(gè)合法 JSONObject 或數(shù)組。

實(shí)現(xiàn)原理

在實(shí)現(xiàn)之前需要先定義一個(gè)基本語(yǔ)法，主要支持以下四種用法：

• 單個(gè)key? 的查詢：Get(json,"name")
• 嵌套查詢：Get(json,"obj1.obj2.obj3.name")
• 數(shù)組查詢：Get(json,"obj.array[0]")
• 數(shù)組嵌套查詢：Get(json,"obj.array[0].obj2.obj3[1].name")

語(yǔ)法很簡(jiǎn)單，符合我們?nèi)粘＝佑|到語(yǔ)法規(guī)則，這樣便可以訪問(wèn)到 JSON 數(shù)據(jù)中的任何一個(gè)值。

其實(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)程也不復(fù)雜，我們已經(jīng)在上一文中實(shí)現(xiàn)將 JSON? 字符串轉(zhuǎn)換為一個(gè) JSONObject 了。

這次只是額外再解析剛才定義的語(yǔ)法為 token?，然后解析該 token? 的同時(shí)再?gòu)纳珊玫?nbsp;JSONObject 中獲取數(shù)據(jù)。

最后在解析完 token? 時(shí)拿到的 JSONObject 數(shù)據(jù)返回即可。

我們以這段查詢代碼為例：

首先第一步是對(duì)查詢語(yǔ)法做詞法分析，最終得到下圖的 token。

在詞法分析過(guò)程中也可以做簡(jiǎn)單的語(yǔ)法校驗(yàn)；比如如果包含數(shù)組查詢，并不是以 ] 符號(hào)結(jié)尾時(shí)就拋出語(yǔ)法錯(cuò)誤。

接著我們遍歷語(yǔ)法的 token。如下圖所示：

每當(dāng)遍歷到 token? 類型為 Key 時(shí)便從當(dāng)前的 JSONObject 對(duì)象中獲取數(shù)據(jù)，并用獲取到的值替覆蓋為當(dāng)前的 JSONObject。

其中每當(dāng)遇到 . [ ]? 這樣的 token 時(shí)便消耗掉，直到我們將 token 遍歷完畢，這時(shí)將當(dāng)前 JSONObject 返回即可。

在遍歷過(guò)程中當(dāng)遇到非法格式時(shí)，比如 obj_list[1.]? 便會(huì)返回一個(gè)空的 JSONObject。

語(yǔ)法校驗(yàn)這點(diǎn)其實(shí)也很容易辦到，因?yàn)楦鶕?jù)我們的語(yǔ)法規(guī)則，Array? 中的 index? 后一定緊接的是一個(gè) EndArray?，只要不是一個(gè) EndArray 便能知道語(yǔ)法不合法了。

有興趣的可以看下解析過(guò)程的源碼：

https://github.com/crossoverJie/gjson/blob/cfbca51cc9bc0c77e6cb9c9ad3f964b2054b3826/json.go#L46

對(duì) JSON 做四則運(yùn)算

str := `{"name":"bob", "age":10,"magic":10.1, "score":{"math":[1,2]}}`
 result := GetWithArithmetic(str, "(age+age)*age+magic")
 assert.Equal(t, result.Float(), 210.1)
 result = GetWithArithmetic(str, "(age+age)*age")
 assert.Equal(t, result.Int(), 200)

 result = GetWithArithmetic(str, "(age+age) * age + score.math[0]")
 assert.Equal(t, result.Int(), 201)

 result = GetWithArithmetic(str, "(age+age) * age - score.math[0]")
 assert.Equal(t, result.Int(), 199)

 result = GetWithArithmetic(str, "score.math[1] / score.math[0]")
 assert.Equal(t, result.Int(), 2)

最后我還擴(kuò)展了一下語(yǔ)法，可以支持對(duì) JSON? 數(shù)據(jù)中的整形（int、float）做四則運(yùn)算，雖然這是一個(gè)小眾需求，但做完我覺(jué)得還挺有意思的，目前在市面上我還沒(méi)發(fā)現(xiàn)有類似功能的庫(kù)，可能和小眾需求有關(guān)。

其中核心的四則運(yùn)算邏輯是由之前寫的腳本解釋器提供的:

?https://github.com/crossoverJie/gscript?

單獨(dú)提供了一個(gè)函數(shù)，傳入一個(gè)四則運(yùn)算表達(dá)式返回計(jì)算結(jié)果。

由于上一版本還不支持 float，所以這次專門適配了一下。

限于篇幅，更多關(guān)于這個(gè)四則運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)邏輯會(huì)在后面繼續(xù)分享。

總結(jié)

至此算是我第一次利用編譯原理的知識(shí)解決了一點(diǎn)特定領(lǐng)域問(wèn)題，在大學(xué)以及工作這些年一直覺(jué)得編譯原理比較高深，所以內(nèi)心一直是抗拒的，但經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐慢慢的也掌握到了一點(diǎn)門道。

不過(guò)目前也只是冰山一角，后面的編譯原理后端更是要涉及到計(jì)算機(jī)底層知識(shí)，所以依然任重而道遠(yuǎn)。

已上都是題外話，針對(duì)于這個(gè)庫(kù)我也會(huì)長(zhǎng)期維護(hù)；為了能達(dá)到生產(chǎn)的使用要求，盡量提高了單測(cè)覆蓋率，目前是98%。