Go语言中json序列化优化技巧

更新时间：2024年11月26日 09:00:23 作者：左诗右码

在Go语言开发中,JSON因其简洁和广泛的兼容性,通常被用作数据交换的主要序列化格式,本文将探讨JSON希望对大家有所帮助序列化的一些局限性,也算是一个小坑吧,并给出一些常用的解决方案,

JSON 序列化的潜在问题

我们先来看一个使用 JSON 进行序列化和反序列化的示例：

package json_demo

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func JsonEnDeDemo() {
	d1 := make(map[string]interface{})
	d2 := make(map[string]interface{})

	var (
		age    int     = 18
		name   string  = "Alex"
		height float32 = 1.75
	)

	d1["name"] = name
	d1["age"] = age
	d1["height"] = height

	ret, err := json.Marshal(d1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("json.Marshal failed: %v\n", err)
		return
	}
	// json.Marshal: {"age":18,"height":1.75,"name":"Alex"}
	fmt.Printf("json.Marshal: %s\n", string(ret))

	err = json.Unmarshal(ret, &d2)
	if err != nil {
		fmt.Printf("json.Unmarshal failed: %v\n", err)
		return
	}
	// json.Unmarshal: map[age:18 height:1.75 name:Alex]
	fmt.Printf("json.Unmarshal: %v\n", d2)

	// 这里我们可以发现一个问题：Go 语言中的 json 包在序列化 interface{} 类型时，会将数字类型（整型、浮点型等）都序列化为 float64 类型
	for k, v := range d2 {
		// key: age, value: 18, type:float64
		// key: height, value: 1.75, type:float64
		// key: name, value: Alex, type:string
		fmt.Printf("key: %s, value: %v, type:%T \n", k, v, v)
	}
}

这段代码展示了如何将一个包含 name、age 和 height 的 Go map 数据结构序列化为 JSON 字符串，然后再反序列化回来。看似一切正常，但请注意反序列化后的数据类型变化。

运行代码后的输出可能会让你感到意外：

json.Marshal: {"age":18,"height":1.75,"name":"Alex"}
json.Unmarshal: map[age:18 height:1.75 name:Alex]
key: age, value: 18, type:float64 
key: height, value: 1.75, type:float64 
key: name, value: Alex, type:string

问题：我们发现，尽管原始数据中 age 是 int 类型，height 是 float32 类型，但经过 JSON 反序列化后，它们全都变成了 float64 类型。

Go 语言中的 encoding/json 包会将所有数字类型（包括整型、浮点型等）都转换为 float64 ，那么，有没有方式可以不让类型丢失呢？还真有！

gob 二进制协议，高效且保留类型的 Go 专用序列化

为了避免 JSON 的这一局限性，我们可以使用 Go 语言特有的 GOB 序列化方式。GOB 不仅可以高效地序列化数据，还能够保留原始数据类型。

以下是使用 GOB 进行序列化和反序列化的示例：

package json_demo

import (
	"bytes"
	"encoding/gob"
	"fmt"
)

func GobEnDeDemo() {
	d1 := make(map[string]interface{})
	d2 := make(map[string]interface{})

	var (
		age    int     = 18
		name   string  = "Alex"
		height float32 = 1.75
	)

	d1["name"] = name
	d1["age"] = age
	d1["height"] = height

	// encode
	buf := new(bytes.Buffer)
	enc := gob.NewEncoder(buf)
	err := enc.Encode(d1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("gob.Encode failed: %v\n", err)
		return
	}
	b := buf.Bytes()
	// gob.Encode:  [13 127 4 1 2 255 128 0 1 12 1 16 0 0 57 255 128 0 3 4 110 97 109 101 6 115 116 114 105 110 103 12 6 0 4 65 108 101 120 3 97 103 101 3 105 110 116 4 2 0 36 6 104 101 105 103 104 116 7 102 108 111 97 116 51 50 8 4 0 254 252 63]
	fmt.Println("gob.Encode: ", b)

	// decode
	dec := gob.NewDecoder(bytes.NewBuffer(b))
	err = dec.Decode(&d2)
	if err != nil {
		fmt.Printf("gob.Decode failed: %v\n", err)
		return
	}
	// gob.Decode: map[age:18 height:1.75 name:Alex]
	fmt.Printf("gob.Decode: %v\n", d2)

	for k, v := range d2 {
		// key: name, value: Alex, type:string
		// key: age, value: 18, type:int
		// key: height, value: 1.75, type:float32
		fmt.Printf("key: %s, value: %v, type:%T \n", k, v, v)
	}
}

从上面的代码中可以看到，GOB 序列化不仅保留了 age 的 int 类型和 height 的 float32 类型，还能高效地进行数据编码。这使得 GOB 成为在 Go 程序内部传递数据的理想选择。

第三方包 msgpack

msgpack 是一种高效的二进制序列化格式，它允许你在多种语言(如JSON)之间交换数据。但它更快更小。

首先需要先下载这个包

go get -v github.com/vmihailenco/msgpack/v5

来看一个使用 msgpack 的示例：

package json_demo

import (
	"fmt"
	"github.com/vmihailenco/msgpack/v5"
)

func MsgpackEnDeDemo() {
	// msgpack 序列化示例
	d1 := make(map[string]interface{})
	d2 := make(map[string]interface{})

	var (
		age    int     = 18
		name   string  = "Alex"
		height float32 = 1.75
	)

	d1["name"] = name
	d1["age"] = age
	d1["height"] = height

	// encode
	b, err := msgpack.Marshal(d1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("msgpack.Marshal failed: %v\n", err)
		return
	}
	// msgpack.Marshal:  [131 164 110 97 109 101 164 65 108 101 120 163 97 103 101 18 166 104 101 105 103 104 116 202 63 224 0 0]
	fmt.Println("msgpack.Marshal: ", b)

	// decode
	err = msgpack.Unmarshal(b, &d2)
	if err != nil {
		fmt.Printf("msgpack.Unmarshal failed: %v\n", err)
		return
	}
	// msgpack.Unmarshal: map[age:18 height:1.75 name:Alex]
	fmt.Printf("msgpack.Unmarshal: %v\n", d2)

	for k, v := range d2 {
		// key: age, value: 18, type:int8
		// key: height, value: 1.75, type:float32
		// key: name, value: Alex, type:string
		fmt.Printf("key: %s, value: %v, type:%T \n", k, v, v)
	}

}

msgpack的优势：

高效紧凑：数据体积比 JSON 更小，序列化和反序列化速度更快。
类型保持：与 GOB 类似，msgpack 也能保持原始数据类型。

总结

json：虽然广泛使用且易于阅读，但在处理数字类型时有潜在的精度问题。
gob：适用于 Go 语言程序内部的数据传输，保留类型且性能优异，但仅适用于 Go。
msgpack：在需要高效、紧凑的跨语言数据交换时非常有用，同时还能保留数据类型。

通过这三种序列化方式的比较，希望你能够根据实际需求选择合适的工具。在需要保证类型和性能的 Go 程序中，gob 和 msgpack 可能是比 json 更好的选择，不过，你也完全可以使用 json 包来反序列化，只不过取值的时候就需要通过类型断言来得到之前的类型。

到此这篇关于Go语言中json序列化优化技巧的文章就介绍到这了,更多相关Go json序列化内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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