golang 基础之 encoding/json 解读

Go 语言的 encoding/json 是标准库中用于处理 JSON 数据的核心模块，支持高效序列化（Marshal）与反序列化（Unmarshal）操作。以下从核心功能、使用技巧、性能优化及场景实践四个维度展开详细说明。

一、核心功能与基础用法

1. 数据绑定原理通过结构体标签（Tag）实现 JSON 键与 Go 结构体字段的映射：

   type User struct {
   	Name  string `json:"name"`          // 字段重命名
   	Age   int    `json:"age,omitempty"` // 空值忽略
   	Roles []Role `json:"roles"`         // 嵌套结构
   }
   ​

   标签语法支持 omitempty（零值忽略）、string（数字转字符串）等扩展参数。

2. 序列化与反序列化
   • Marshal：结构体 → JSON

   user := User{Name: "Alice", Age: 25}
   jsonData, _ := json.Marshal(user)
   // 输出：{"name":"Alice","age":25}
   ​

   • Unmarshal：JSON → 结构体

   jsonStr := `{"name":"Bob","age":30}`
   var user User
   json.Unmarshal([]byte(jsonStr), &user)
   ​

   支持 json.RawMessage 处理未解析原始数据。

二、高级特性与场景实践

3. **流式处理（Streaming）**针对大文件或网络流，使用 Decoder/Encoder 减少内存占用：

   // HTTP 请求体解析
   func HandleRequest(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
       var user User
       json.NewDecoder(r.Body).Decode(&user)
       // ...
   }
   
   // 响应生成
   json.NewEncoder(w).Encode(user)
   ​

   此方式比 Marshal 节省 40% 内存。

4. 动态 JSON 处理使用 map[string]interface{} 或空接口处理未知结构：

   var data map[string]interface{}
   json.Unmarshal(jsonData, &data)
   if value, exists := data["key"]; exists {
   	// 类型断言处理
   }
   ​

5. 自定义序列化
   通过实现 Marshaler/Unmarshaler 接口定制逻辑：

   type CustomTime struct {
   	time.Time
   }
   
   func (ct CustomTime) MarshalJSON() ([]byte, error) {
   	return []byte(fmt.Sprintf("\"%s\"", ct.Time.Format("2006-01-02"))), nil
   }
   
   func (ct *CustomTime) UnmarshalJSON(data []byte) error {
   	t, err := time.Parse(`"2006-01-02"`, string(data))
   	if err != nil {
   		return err
   	}
   	ct.Time = t
   	return nil
   }
   
   ​

三、性能优化策略

6. 预编译结构体使用 jsoniter 等第三方库可提升 3-5 倍性能，但标准库通过以下方式优化：
   • 字段缓存：首次解析后缓存反射结果
   • 缓冲池：复用 bytes.Buffer 减少内存分配

   var bufPool = sync.Pool{
   	New: func() interface{} { return new(bytes.Buffer) },
   }
   ​

7. 避免反射开销
   对高频调用的结构体使用代码生成工具（如 easyjson）生成序列化代码。

四、错误处理与调试

8. 错误类型• json.SyntaxError：语法错误（如缺失引号）
   • json.UnmarshalTypeError：类型不匹配

   if err := json.Unmarshal(data, &obj); err != nil {
   	if serr, ok := err.(*json.SyntaxError); ok {
   		log.Printf("Syntax error at offset %d", serr.Offset)
   	}
   }
   ​

9. 调试工具
   使用 json.Valid() 快速验证 JSON 合法性：

   if !json.Valid(rawData) {
   	return errors.New("invalid JSON")
   }
   ​