python jsonpath set value_Python学习:json对象快速访问(续)
问题
我们再次回到jsonpath的问题,起初使用jsonpath-ng实现快速访问json对象节点。但jsonpath-ng的性能问题,导致这个方法实在是糟糕,无法使用,悲剧的是已经写了很多代码,再用全路径访问json工作量有点太大,有点进退两难。
回过头思考,起初我的目的,就是不必要写全路径访问json节点,通过jsonpath只需要写一个节点进行模糊匹配,实现节点访问。实际上该需求并不复杂,并没有用到jsonpath的复杂功能。能不能不用jsonpath,也能实现?
幸运的是方案是存在的,而且实现起来也很容易。python语言天生就支持json对象,不需要再进行对象的序列化,可以直接利用这个语言特性。
方案
节点对象获取
首先我们解决json节点获取问题。我们写下如下的代码:
def get_one_json_node(data: dict, field: str):
if isinstance(data, list):
for it in data:
ret = get_one_json_node(it, field)
if ret is not None:
return ret
if not isinstance(data, dict):
return None
if field in data.keys():
return data[field]
for it in data.keys():
ret = get_one_json_node(data[it], field)
if ret:
return ret
return None
测试代码:
class TestJsonGet:
js = {'a': 10, 'b': 20, 'c': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'c1': {'e': {'f1': 30}, 'f': 'string'},
'c2': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'z': [{'z1': 10}, {'z1': 20}]}
def test_get1(self):
assert 10 == get_one_json_node(self.js, 'a')
assert 10 == get_one_json_node(self.js, 'e')
def test_get2(self):
assert 10 == get_one_json_node(self.js, 'c.e')
通过pytest测试发现,test_get2测试失败。原因是有多个e节点,我们需要支持c.e的访问,于是再封装一个上层方法:
def get_json_node(data: dict, field: str):
node_path = field.split(".")
node = data
find = False
for it in node_path:
node = get_one_json_node(node, it)
if not node:
return None
else:
find = True
if find:
return node
else:
return None
测试代码:
class TestJsonGet:
js = {'a': 10, 'b': 20, 'c': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'c1': {'e': {'f1': 30}, 'f': 'string'},
'c2': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'z': [{'z1': 10}, {'z1': 20}]}
def test_get3(self):
assert 10 == get_json_node(self.js, 'a')
assert 10 == get_json_node(self.js, 'e')
assert 10 == get_json_node(self.js, 'c.e')
def test_get4(self):
assert 10 == get_json_node(self.js, 'z.z1')
这次pytest测试就全部通过了(实际上,我也测试了数组节点的访问。为了简单起见,匹配第一个节点时get就直接返回,无需返回所有匹配节点)。节点的get方法执行时间0.1ms左右,相比jsonpath-ng提升近百倍了,可以接受。测试结果如下:
pytest -s test/test_jsonhelper.py::TestJsonGet
======================================================= test session starts =======================================================
platform darwin -- Python 3.8.2, pytest-6.1.2, py-1.9.0, pluggy-0.13.1
rootdir: /Users/xxx/data/code/python
collected 4 items
test/test_jsonhelper.py ..func:{get_json_node} exec time is:{0.00317} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.08789} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.00195} ms
.func:{get_json_node} exec time is:{0.00317} ms
节点的写入
同理,对于json节点设置可以参考get方法,写两个函数,具体代码如下:
def set_one_json_node(data: dict, field: str, value):
if isinstance(data, list):
for it in data:
ret = set_one_json_node(it, field, value)
if ret is not None:
return ret
if not isinstance(data, dict):
return None
if field in data.keys():
data[field] = value
return data
for it in data.keys():
ret = set_one_json_node(data[it], field, value)
if ret:
return ret
return None
def set_json_node(data: dict, field: str, value):
pos = field.find('.')
if pos != -1:
parent = field[0:pos]
node = get_json_node(data, parent)
if node is None:
return None
else:
return set_one_json_node(node, field[pos + 1:], value)
else:
return set_one_json_node(data, field, value)
测试代码如下:
class TestJsonSet:
js = {'a': 10, 'b': 20, 'c': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'c1': {'e': {'f1': 30}, 'f': 'string'},
'c2': {'e': 10, 'f': 'string'}, 'z': [{'z1': 10}, {'z1': 20}]}
def test_set1(self):
js = copy.deepcopy(self.js)
set_one_json_node(js, 'a', 20)
set_one_json_node(js, 'e', 30)
assert 20 == get_one_json_node(js, 'a')
assert 30 == get_one_json_node(js, 'e')
def test_set2(self):
js = copy.deepcopy(self.js)
set_one_json_node(js, 'c.e', 20)
assert None == get_one_json_node(self.js, 'c.e')
def test_set3(self):
js = copy.deepcopy(self.js)
set_json_node(js, 'a', 20)
set_json_node(js, 'e', 30)
assert 20 == get_json_node(js, 'a')
assert 30 == get_json_node(js, 'e')
set_json_node(js, 'c.e', 40)
assert 40 == get_json_node(js, 'c.e')
def test_set4(self):
js = copy.deepcopy(self.js)
set_json_node(js, 'z.z1', 100)
assert 100 == get_json_node(js, 'z.z1')
pytest测试,set方法的执行时间和get方法执行时间类似,没有出现大的变动,相比jsonpath-ng也有巨大的提升,能够满足要求。运行结果如下:
pytest -s test/test_jsonhelper.py::TestJsonSet
======================================================= test session starts =======================================================
platform darwin -- Python 3.8.2, pytest-6.1.2, py-1.9.0, pluggy-0.13.1
rootdir: /Users/xxx/data/code/python
collected 4 items
test/test_jsonhelper.py func:{test_set1} exec time is:{0.03638} ms
..func:{set_json_node} exec time is:{0.00293} ms
func:{set_json_node} exec time is:{0.00293} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.00195} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.00195} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.00098} ms
func:{set_json_node} exec time is:{0.00513} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.00098} ms
.func:{get_json_node} exec time is:{0.00195} ms
func:{set_json_node} exec time is:{0.01514} ms
func:{get_json_node} exec time is:{0.02588} ms
讨论
我们简单实现了json访问的get和set方法,性能得到比较好的提升,对于频繁访问json对象,可以不使用jsonpath-ng,直接使用上面的方法,从而规避jsonpath-ng的性能问题。
有的时候,对于自身的需求,一定要多思考,也许存在一种简单的方法,就能解决。不一定杀鸡得用牛刀,而且可能是一把生锈的牛刀,盲目使用第三方库,可能会走不少弯路。
结合之前的总结,完善JsonHelper类型,这样就可以使用了(当然代码的健壮性,还有不少工作,依据实际需求,大家有兴趣自行完善即可)。辅助类型JsonHelper代码如下:
class JsonHelper:
def __init__(self, buffer: dict):
self.__dict__['_buffer'] = buffer
def get(self, field: str):
ret = self.__get_json_node(self.__dict__['_buffer'], field)
if not ret:
raise Exception("field:{} is not exist".format(field))
else:
return ret
def set(self, field: str, value):
ret = self.__set_json_node(self.__dict__['_buffer'], field, value)
if ret is None:
raise Exception("field:{} is not exist".format(field))
return self
def __get_one_json_node(self, data: dict, field: str):
if isinstance(data, list):
for it in data:
ret = self.__get_one_json_node(it, field)
if ret is not None:
return ret
if not isinstance(data, dict):
return None
if field in data.keys():
return data[field]
for it in data.keys():
ret = self.__get_one_json_node(data[it], field)
if ret:
return ret
return None
def __get_json_node(self, data: dict, field: str):
node_path = field.split(".")
node = data
find = False
for it in node_path:
node = self.__get_one_json_node(node, it)
if not node:
return None
else:
find = True
if find:
return node
else:
return None
def __set_one_json_node(self, data: dict, field: str, value):
if isinstance(data, list):
for it in data:
ret = self.__set_one_json_node(it, field, value)
if ret is not None:
return ret
if not isinstance(data, dict):
return None
if field in data.keys():
data[field] = value
return data
for it in data.keys():
ret = self.__set_one_json_node(data[it], field, value)
if ret:
return ret
return None
def __set_json_node(self, data: dict, field: str, value):
pos = field.find('.')
if pos != -1:
parent = field[0:pos]
node = self.__get_json_node(data, parent)
if node is None:
return None
else:
return self.__set_one_json_node(node, field[pos + 1:], value)
else:
return self.__set_one_json_node(data, field, value)
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