go处理多态的JSON

最近使用go在对h2o的REST API进行封装时，发现了h2o的JSON返回值中有Polymorphic类型的字段。Polymorphic可以翻译为多态。一个多态的类型可以理解为既可能是float型，也可能是string类型等等。

在我的理解中，一个JSON中每个字段的类型都必须是确定的，在动态语言比如php, js这种，处理这种不确定的类型很方便。但是在go这种静态语言中，一个不确定的类型导致在解析中总是会出现类似于这样子的错误: json: cannot unmarshal string into Go struct field Foo.Value of type int

使用interface{}处理多态的问题

在go中，interface{}是一个空接口，那么所有类型都可以看做实现了这个空接口，因此interface{}可以接收任何类型的值。那么如果一个json既可能是{"mean": 123}, 又可能是{"mean": "NaN"}，就可以使用以下结构体：

type Prediction struct {
    Mean interface{} `json:"mean"`
}

但是在使用Mean这个变量的时候，就比较麻烦了。

t2 := `{"mean": "NaN"}`

var p2 Prediction
err = json.Unmarshal([]byte(t2), &p2)

if err != nil {
    log.Println(err)
} else {
    if mean, ok := p2.Mean.(string); ok {
        log.Printf("p2 mean: %s \n", mean)
    } else if n, ok := p2.Mean.(int); ok {
        mean = strconv.Itoa(n)
        log.Printf("p2 mean: %s \n", mean)
    }
}

实现Unmarshaler和Marshaler接口

type Marshaler interface {
        MarshalJSON() ([]byte, error)
}

type Unmarshaler interface {
        UnmarshalJSON([]byte) error
}

在使用json.Unmarshal或json.Marshal时，会自动调用对应变量类型的UnmarshalJSON和MarshalJSON方法。这样就可以定义一个FlexString类型

type FlexString string
type Prediction struct {
    Mean FlexString `json:"mean"`
}

然后实现*FlexString的UnmarshalJSON方法和FlexString的MarshalJSON方法。

func (fs *FlexString) UnmarshalJSON(b []byte) error {
    if b[0] == '"' {
        return json.Unmarshal(b, (*string)(fs))
    }
    var n float64
    if err := json.Unmarshal(b, &n); err != nil {
        return err
    }

    s := strconv.FormatFloat(n, 'g', 15, 64)

    *fs = FlexString(s)
    return nil
}

func (fs FlexString) MarshalJSON() ([]byte, error) {
    s := string(fs)
    n, err := strconv.ParseFloat(s, 64)
    if err != nil {
        return json.Marshal(s)
    }

    if math.IsNaN(n) {
        return json.Marshal(s)
    }

    return json.Marshal(n)
}

这样在使用的时候，就可以正常的对多态的Mean进行json解码以及编码了。

func main() {
    t1 := `{"mean": 123.1212}`
    var p1 Prediction
    err := json.Unmarshal([]byte(t1), &p1)
    if err != nil {
        log.Println(err)
    } else {
        log.Println("p1 mean value:", p1.Mean)
    }

    res1, err := json.Marshal(p1)
    if err != nil {
        log.Println("res1 error:", err)
    } else {
        log.Println("res1 :", string(res1))
    }

    t2 := `{"mean": "NaN"}`
    var p2 Prediction
    err = json.Unmarshal([]byte(t2), &p2)
    if err != nil {
        log.Println(err)
    } else {
        log.Println("p2 mean value:", p2.Mean)
    }

    res2, err := json.Marshal(p2)
    if err != nil {
        log.Println("res2 error:", err)
    } else {
        log.Println("res2 :", string(res2))
    }
}

运行结果如下：

2019/07/09 16:38:42 p1 mean value: 123.1212
2019/07/09 16:38:42 res1 : {"mean":123.1212}
2019/07/09 16:38:42 p2 mean value: NaN
2019/07/09 16:38:42 res2 : {"mean":"NaN"}

123.1212在解码再编码之后，仍然是float类型，NaN仍然是string类型。这里有一个注意事项，就是n, err := strconv.ParseFloat(s, 64)这个方法，如果s是NaN的字符串并不会出错，而是将n变成一个NaN，因此需要使用math.IsNaN进行检查。