XJSON 是如何實現四則運算的?

crossoverJie發表於2022-07-12

前言

上一篇中介紹了 xjson 的功能特性以及使用查詢語法快速方便的獲取 JSON 中的值。

同時這次也更新了一個版本,主要是兩個升級:

  1. 對轉義字元的支援。
  2. 效能優化,大約提升了30%⬆️。

轉義字元

先說第一個轉義字元,不管是原始 JSON 字串中存在轉義字元,還是查詢語法中存在轉義字元都已經支援,具體用法如下:

	str = `{"1a.b.[]":"b"}`
	get = Get(str, "1a\\.b\\.\\[\\]")
	assert.Equal(t, get.String(), "b")

	str = `{".":"b"}`
	get = Get(str, "\\.")
	assert.Equal(t, get.String(), "b")

	str = `{"a":"{\"a\":\"123\"}"}`
	get = Get(str, "a")
	fmt.Println(get)
	assert.Equal(t, get.String(), "{\"a\":\"123\"}")
	assert.Equal(t, Get(get.String(), "a").String(), "123")

	str = `{"a":"{\"a\":[1,2]}"}`
	get = Get(str, "a")
	fmt.Println(get)
	assert.Equal(t, get.String(), "{\"a\":[1,2]}")
	assert.Equal(t, Get(get.String(), "a[0]").Int(), 1)

效能優化

效能也有部分優化,大約比上一版本提升了 30%。

pkg: github.com/crossoverJie/xjson/benckmark
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkDecode-12        	   14968	     77130 ns/op	   44959 B/op	    1546 allocs/op
PASS

------------------------------------
pkg: github.com/crossoverJie/xjson/benckmark
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkDecode-12        	   19136	     62960 ns/op	   41593 B/op	    1407 allocs/op
PASS

但總體來說還有不少優化空間,主要是上限畢竟低,和官方庫比還是有不小的差距。

實現四則運算

接下來聊聊四則運算是如何實現的,這本身算是一個比較有意思的 feature,雖然用的場景不多?。

先來看看是如何使用的:

	json :=`{"alice":{"age":10},"bob":{"age":20},"tom":{"age":20}}`
	query := "(alice.age+bob.age) * tom.age"
	arithmetic := GetWithArithmetic(json, query)
	assert.Equal(t, arithmetic.Int(), 600)

輸入一個 JSON 字串以及計算公式然後得到計算結果。

其實實現原理也比較簡單,總共分為是三步:

  1. json 進行詞法分析,得到一個四則運算的第一步 token
  2. 基於該 token 流,生產出最終的四則運算表示式,比如 (3+2)*5
  3. 呼叫四則運算處理器,拿到最終結果。

先看第一步,根據 (alice.age+bob.age) * tom.age 解析出 token

第二步,解析該 token,碰到 Identifier 型別時,將其解析為具體的資料。

而其他型別的 token 直接拼接字串即可,最終生成表示式:(10+20)*20

這一步的核心功能是由 xjson.Get(json, query) 函式提供的。

關鍵程式碼如下圖所示:

最終的目的就是能夠生成一個表示式,只要拿到這個四則運算表示式便能得到最終計算結果。

而最終的計算邏輯其實也挺簡單,構建一個 AST 樹,然後深度遍歷遞迴求解即可,如下圖所示:

這一步的核心功能是有之前實現的指令碼直譯器 gscipt 提供的。

感興趣的朋友可以檢視原始碼。

總結

一個 JSON 庫的功能其實並不多,歡迎大家分享平時用 JSON 庫的常用功能;也歡迎大家體驗下這個庫。

原始碼地址:
https://github.com/crossoverJie/xjson

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