Go中解析JSON时保留64位整数值的方法

在go语言中处理json数据时，当使用`json.unmarshal`将包含大整数（如64位整数）的json解析到`map[string]interface{}`时，这些整数可能会被默认转换为`float64`，导致精度丢失。本文将详细介绍两种有效方法来避免这种问题：一是利用`json.decoder`的`usenumber()`方法将数字解析为`json.number`类型，再手动转换；二是定义明确的go结构体，直接将大整数类型指定为`uint64`或`int64`进行解码。

在Go语言的encoding/json包中，当使用json.Unmarshal将JSON数据解析到interface{}类型（例如map[string]interface{}）时，它会将JSON中的数字字面量默认解析为Go的float64类型。对于不超出float64精度范围的整数而言，这通常不是问题。然而，当JSON中包含的整数值超过float64所能精确表示的最大整数（即2^53）时，就会发生精度丢失。例如，一个64位整数（如4418489049307132905）在转换为float64后，其低位信息可能会被截断或四舍五入。

以下是两种在Go中解析JSON时保留64位整数值的解决方案。

解决方案一：使用 json.Decoder 和 UseNumber()

encoding/json包提供了一个Decoder类型，它比直接使用json.Unmarshal提供了更精细的控制。通过Decoder的UseNumber()方法，我们可以指示解码器将所有JSON数字解析为json.Number类型，而不是默认的float64。json.Number实际上是一个字符串类型，它保留了数字的原始字符串表示，从而避免了任何潜在的精度损失。之后，我们可以根据需要将其转换为int64或uint64。

示例代码

package main

import (
    "bytes"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    body := []byte(`{"tags":[{"id":4418489049307132905},{"id":4418489049307132906}]}`)

    // 创建一个map来存储解析后的数据
    dat := make(map[string]interface{})

    // 创建一个新的JSON解码器
    d := json.NewDecoder(bytes.NewBuffer(body))

    // 启用UseNumber()，将所有数字解析为json.Number类型
    d.UseNumber()

    // 解码JSON数据
    if err := d.Decode(&dat); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 访问解析后的数据
    tags, ok := dat["tags"].([]interface{})
    if !ok {
        panic("tags not found or not an array")
    }

    // 遍历标签并处理ID
    for i, tag := range tags {
        tagMap, ok := tag.(map[string]interface{})
        if !ok {
            fmt.Printf("tag %d is not a map\n", i)
            continue
        }

        idNum, ok := tagMap["id"].(json.Number)
        if !ok {
            fmt.Printf("tag %d id is not a json.Number\n", i)
            continue
        }

        // 将json.Number转换为uint64
        // 根据实际数据范围选择ParseInt或ParseUint
        id64, err := strconv.ParseUint(string(idNum), 10, 64)
        if err != nil {
            fmt.Printf("Error parsing id %s: %v\n", idNum, err)
            continue
        }
        fmt.Printf("tag: %d id: %d (Type: %T)\n", i, id64, id64)
    }
}

工作原理

1. json.NewDecoder(bytes.NewBuffer(body))：创建一个Decoder实例，从字节切片中读取JSON数据。
2. d.UseNumber()：这是关键步骤。它告诉解码器将JSON中的所有数字作为json.Number类型进行处理。json.Number本质上是一个string别名，存储了数字的原始文本表示。
3. d.Decode(&dat)：执行解码操作。
4. tagMap["id"].(json.Number)：在访问id字段时，需要将其断言为json.Number类型。
5. strconv.ParseUint(string(idNum), 10, 64)：将json.Number（其底层是字符串）转换为uint64类型。10表示十进制，64表示目标位宽。如果数字可能为负数，应使用strconv.ParseInt。

这种方法提供了最大的灵活性，但需要额外的类型断言和字符串转换步骤。

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解决方案二：解码到自定义结构体

更Go惯用且通常更推荐的方法是定义一个与JSON结构相匹配的Go结构体（struct）。通过明确指定结构体字段的类型为uint64或int64，json.Unmarshal可以直接将JSON中的数字解析到这些字段，而无需经过float64的中间转换。

示例代码

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
)

// 定义与JSON结构对应的Go结构体
type Tag struct {
    ID uint64 `json:"id"` // 明确指定ID为uint64类型
}

type Data struct {
    Tags []Tag `json:"tags"` // 包含Tag结构体的切片
}

func main() {
    body := []byte(`{"tags":[{"id":4418489049307132905},{"id":4418489049307132906}]}`)

    var data Data
    // 直接将JSON数据解码到自定义结构体
    if err := json.Unmarshal(body, &data); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 访问解析后的数据
    for i, tag := range data.Tags {
        fmt.Printf("tag: %d id: %d (Type: %T)\n", i, tag.ID, tag.ID)
    }
}

工作原理

1. 定义结构体：创建Tag和Data结构体，它们的字段名称和类型与JSON数据中的键和值相匹配。
2. 类型指定：将Tag结构体中的ID字段明确指定为uint64（或int64）。json:"id"是结构体标签，用于将JSON键id映射到Go结构体字段ID。
3. 直接解码：使用json.Unmarshal(body, &data)将JSON数据直接解码到Data类型的变量中。

这种方法更具结构化，代码更简洁，类型安全，且易于维护。对于已知JSON结构的场景，这是首选方案。

注意事项

• JavaScript的限制：如果您的应用程序涉及到JavaScript，需要注意JavaScript标准中没有64位整数类型，它只有IEEE 754双精度浮点数。这意味着，即使您在Go中正确处理了64位整数，当这些数据传递到JavaScript前端时，如果直接使用标准的JSON解析函数，仍然可能丢失精度。在JavaScript中处理大整数通常需要特殊的库（如BigInt）或将大整数作为字符串进行传输。
• 选择方案：
  • 当JSON结构未知或高度动态时，json.Decoder配合UseNumber()提供了更大的灵活性。
  • 当JSON结构已知且稳定时，解码到自定义结构体是更清晰、更类型安全且易于维护的选择。

总结

在Go语言中解析JSON数据时，为了避免64位整数值在默认解码过程中被转换为float64并导致精度丢失，我们有两种主要的策略。第一种是利用json.Decoder的UseNumber()方法将数字解析为json.Number字符串，然后手动转换为int64或uint64。第二种是定义与JSON结构相对应的Go结构体，并明确指定大整数字段的类型为int64或uint64。这两种方法都能有效解决精度问题，开发者应根据实际需求和JSON结构的复杂性选择最合适的方案。

以上就是Go中解析JSON时保留64位整数值的方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！