rust使用json

Posted 2023-03-19 CrossPython

JSON 作为使用最广泛的数据结构，学习了解如何在发展最快的 Rust 语言中使用很有必要。

本文中我们将学习到：

• 读取无类型的 JSON。
• 将 JSON 读取为强类型数据结构。
• 写 JSON 字符串。

使用 serde 和 serde-json Rust 依赖。

无类型 JSON

Rust 是强类型语言，而 JSON 的并没有强制制定自己的数据类型。如果我们不关心 JSON 的数据结构，可以使用serde_json 库将 JSON 当作枚举递归使用。这个结构可以接受 bools, string, numbers, arrays, 和对象（以及 null ）。

接下来，我们给我们的新项目（cargo new handle_json）添加相应依赖：

serde_json = "1.0"
serde =  version = "1.0", features = ["derive"] 

　　

serde_json 提供的 from_str() 方法可以处理无类型 JSON 值，JSON 数据会被处理成枚举的形式。

use serde_json::Value;

fn main() 
    let json = r#"

  "article": "how to work with json in Rust",
  "author": "tdep",
  "paragraph": [
    
      "name": "untyped"
    ,
    
      "name": "strongly typed"
    ,
    
      "name": "writing json"
    
  ]

"#;
    let parsed: Value = read_json(json);

    println!("\\n\\n The title of the article is ", parsed["article"])


fn read_json(raw_json:&str) -> Value 
    let parsed: Value = serde_json::from_str(raw_json).unwrap();
    return parsed

　　

上面代码的 read_json 函数为解析 JSON 函数，它将字符串处理成 JSON。首先使用serde_json::from_str() 解析字符串，然后解包。如果我们要访问 JSON 中的字段 ，可以使用类似parsed["article"] 这样的代码。

有类型的 JSON

大部分情况下，我们需要使用安全的数据类型在我们的程序中。serde 提供了一个很棒的方法，可以把 JSON 数据映射到 Rust 语言结构。使用方式和上一个例子相似，但是不需要使用 Enum 类型，而是分配一个原生的 Rust 数据结构。

serde 在反序列化时可以检查 JSON 数据类型并匹配，例子如下：

use serde::Deserialize, Serialize;

#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Paragraph 
    name: String


#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Article 
    article: String,
    author: String,
    paragraph: Vec<Paragraph>


fn main() 
    let json = r#"

  "article": "how to work with json in Rust",
  "author": "tdep",
  "paragraph": [
    
      "name": "untyped"
    ,
    
      "name": "strongly typed"
    ,
    
      "name": "writing json"
    
  ]

"#;
    let parsed: Article = read_json_typed(json);

    println!("\\n\\n The name of the first paragraph is: ", parsed.paragraph[0].name);


fn read_json_typed(raw_json: &str) -> Article 
    let parsed: Article = serde_json::from_str(raw_json).unwrap();
    return parsed
    

　　

和第一个例子有三处不同：第一，是我们定义两个serde 的序列号/反序列化的结构；然后我读取 JSON 数据结构指定 Article 对象作为类型；第三，我们读取解析结构使用的不是 Emun方式，而是 struct : parsed.paragraph[0].name 。

现在我们可以指定具体的类型和名称读JSON 内容。

但如果我们提供的 JSON 数据和结构不匹配的话：

  "article": "how to work with json in Rust",
  "author": "tdep",
  "paragraph": [
    
      "name": 1
    ,
    
      "name": "strongly typed"
    ,
    
      "name": "writing json"
    
  ]

　　

我们把 JSON 中的第一个 name 字段改成数字，程序会出错：

thread \'main\' panicked at \'called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Error("invalid type: integer `1`, expected a string", line: 8, column: 15)\', src/main.rs:44:58

　　

或者我们把“article” key 改成 “name” ：

  "name": "how to work with json in Rust",
  "author": "tdep",
  "paragraph": [
    
      "name": "untyped"
    ,
    
      "name": "strongly typed"
    ,
    
      "name": "writing json"
    
  ]

　　

程序也会出错：

thread \'main\' panicked at \'called `Result::unwrap()` on an `Err` value: Error("missing field `article`", line: 17, column: 1)\', src/main.rs:44:58

　　

因为，Rust 无法检测 JSON 中的 article 字段。

这是一种更好的接收 JSON 数据的办法。

接下来让我们看下如何反过来操作：从 Rust 数据结构到 JSON 字符串。

写JSON

我们将使用 serde_json::to_string() 函数将数据结构转换为 JSON 字符串，并使用 serde 的 Serialize使结构能够被序列化。 让我们看一个例子：

use serde::Deserialize, Serialize;

#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Paragraph 
    name: String


#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Article 
    article: String,
    author: String,
    paragraph: Vec<Paragraph>


fn main() 
    let article: Article = Article 
     article: String::from("how to work with json in Rust"),
     author: String::from("tdep"),
     paragraph: vec![
       Paragraph 
        name: String::from("untyped")
       ,
       Paragraph 
        name: String::from("strongly typed")
       ,
       Paragraph 
        name: String::from("writing json")
       
     ]
    ;

    let json = serde_json::to_string(&article).unwrap();

    println!("the JSON is: ", json)

　　

我们构建 Article，然后将其引用传递给 serde_json::to_string() 函数。 运行 cargo 项目的结果：

the JSON is: "article":"how to work with json in Rust","author":"tdep","paragraph":["name":"untyped","name":"strongly typed","name":"writing json"]

　　

 

我们已经了解了如何在 Rust 中以快速、安全和高效的方式处理 JSON。 还值得一提的是，我们使用 serde_json::from_string 或 serde_json::to_string 完成的每个操作，也可以使用 serde_json::to_vec, serde_json::to_writer 不同的是：to_vec 序列化 （或反序列化）到一个vector，以及to_writer 到任何可写的输出（例如一个文件）。