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：

 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

package main

import (

 encoding/json 

 fmt 

 log 

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：

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)

f 指向的值是一个 map，key 是一个字符串，value 是自身存储作为空接口类型的值：

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

要想把 JSON 直接写入文件，可以使用 json.NewEncoder 初始化文件（或者任何实现 io.Writer 的类型），并调用 Encode()；反过来与其对应的是使用 json.Decoder 和 Decode() 函数：

func NewDecoder(r io.Reader) *Decoder
func (dec *Decoder) Decode(v interface{}) error

来看下接口是如何对实现进行抽象的：数据结构可以是任何类型，只要其实现了某种接口，目标或源数据要能够被编码就必须实现 io.Writer 或 io.Reader 接口。由于 Go语言中到处都实现了 Reader 和 Writer，因此 Encoder 和 Decoder 可被应用的场景非常广泛，例如读取或写入 HTTP 连接、websockets 或文件。

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gohtmlsocketWeb操作系统数据结构