深圳幻海软件技术有限公司 欢迎您!

Xjson 是如何实现四则运算的?

2023-02-28

前言xjson​ 的功能特性以及使用查询语法快速方便的获取 JSON 中的值。同时这次也更新了一个版本,主要是两个升级:对转义字符的支持。性能优化,大约提升了30%⬆️。转义字符先说第一个转义字符,不管是原始 JSON 字符串中存在转义字符,还是查询

前言

xjson​ 的功能特性以及使用查询语法快速方便的获取 JSON 中的值。

同时这次也更新了一个版本,主要是两个升级:

  • 对转义字符的支持。
  • 性能优化,大约提升了30%⬆️。

转义字符

先说第一个转义字符,不管是原始 JSON 字符串中存在转义字符,还是查询语法中存在转义字符都已经支持,具体用法如下:

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)
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.

性能优化

性能也有部分优化,大约比上一版本提升了 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
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.

但总体来说还有不少优化空间,主要是上限毕竟低,和官方库比还是有不小的差距。

实现四则运算

接下来聊聊四则运算是如何实现的,这本身算是一个比较有意思的 feature,虽然用的场景不多🙂。

先来看看是如何使用的:

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)
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

输入一个 JSON 字符串以及计算公式然后得到计算结果。

其实实现原理也比较简单,总共分为是三步:

  • 对json​ 进行词法分析,得到一个四则运算的第一步token。
  • 基于该token​ 流,生产出最终的四则运算表达式,比如(3+2)*5
  • 调用四则运算处理器,拿到最终结果。

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

第二步,解析该 token,碰到 Identifier​ 类型时,将其解析为具体的数据。

而其他类型的 token 直接拼接字符串即可,最终生成表达式:​(10+20)*20

这一步的核心功能是由 xjson.Get(json, query) 函数提供的。

关键代码如下图所示:

最终的目的就是能够生成一个表达式,只要拿到这个四则运算表达式便能得到最终计算结果。

而最终的计算逻辑其实也挺简单,构建一个 AST 树,然后深度遍历递归求解即可,如下图所示:

这一步的核心功能是有之前实现的脚本解释器 gscipt 提供的。