[数据结构](http://c.biancheng.net/data_structure/)要在网络中传输或保存到文件，就必须对其编码和解码；目前存在很多编码格式：JSON，XML，gob，Google 缓冲协议等等。Go语言支持所有这些编码格式。 结构可能包含二进制数据，如果将其作为文本打印，那么可读性是很差的。另外结构内部可能包含匿名字段，而不清楚数据的用意。 通过把数据转换成纯文本，使用命名的字段来标注，让其具有可读性。这样的数据格式可以通过网络传输，而且是与平台无关的，任何类型的应用都能够读取和输出，不与操作系统和编程语言的类型相关。 下面是一些术语说明： * 数据结构 --> 指定格式 = 序列化 或 编码（传输之前） * 指定格式 --> 数据格式 = 反序列化 或 解码（传输之后） 序列化是在内存中把数据转换成指定格式（data -> string），反之亦然（string -> data structure）编码也是一样的，只是输出一个数据流（实现了 io.Writer 口）；解码是从一个数据流（实现了 io.Reader）输出到一个数据结构。 也许大家比较熟悉 XML 格式，但有些时候 JSON 格式被作为首选，主要是由于其格式上非常简洁。通常 JSON 被用于 web 后端和浏览器之间的通讯，但是在其它场景也同样的有用。 这是一个简短的 JSON 片段： ~~~ { "Person": { "FirstName": "Laura", "LastName": "Lynn" }} ~~~ 尽管 XML 被广泛的应用，但是 JSON 更加简洁、轻量（占用更少的内存、磁盘及网络带宽）和更好的可读性，这也说明它越来越受欢迎。 Go语言的 json 包可以让你在程序中方便的读取和写入 JSON 数据。代码如下所示： ~~~ // json.gopackage mainimport ( "encoding/json" "fmt" "log" "os")type Address struct { Type string City string Country string}type VCard struct { FirstName string LastName string Addresses []*Address Remark string}func main() { pa := &Address{"private", "Aartselaar", "Belgium"} wa := &Address{"work", "Boom", "Belgium"} vc := VCard{"Jan", "Kersschot", []*Address{pa, wa}, "none"} // fmt.Printf("%v: \n", vc) // {Jan Kersschot [0x126d2b80 0x126d2be0] none}: // JSON format: js, _ := json.Marshal(vc) fmt.Printf("JSON format: %s", js) // using an encoder: file, _ := os.OpenFile("vcard.json", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0) defer file.Close() enc := json.NewEncoder(file) err := enc.Encode(vc) if err != nil { log.Println("Error in encoding json") }} ~~~ json.Marshal() 的函数签名是`func Marshal(v interface{}) ([]byte, error)`，下面是数据编码后的 JSON 文本（实际上是一个 \[\]bytes）： ~~~ { "FirstName": "Jan", "LastName": "Kersschot", "Addresses": [{ "Type": "private", "City": "Aartselaar", "Country": "Belgium" }, { "Type": "work", "City": "Boom", "Country": "Belgium" }], "Remark": "none"} ~~~ 出于安全考虑，在 web 应用中最好使用`json.MarshalforHTML()`函数，其对数据执行 HTML 转码，所以文本可以被安全地嵌在 HTML 标签中。 JSON 与 Go 类型对应如下： * bool 对应 JSON 的 booleans * float64 对应 JSON 的 numbers * string 对应 JSON 的 strings * nil 对应 JSON 的 null 不是所有的数据都可以编码为 JSON 类型：只有验证通过的数据结构才能被编码： * JSON 对象只支持字符串类型的 key；要编码一个 Go map 类型，map 必须是 map\[string\]T（T是 json 包中支持的任何类型） * Channel，复杂类型和函数类型不能被编码 * 不支持循环数据结构；它将引起序列化进入一个无限循环 * 指针可以被编码，实际上是对指针指向的值进行编码（或者指针是 nil） #### 反序列化： UnMarshal() 的函数签名是`func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error`把 JSON 解码为数据结构。 我们首先创建一个结构 Message 用来保存解码的数据：var m Message 并调用 Unmarshal()，解析 \[\]byte 中的 JSON 数据并将结果存入指针 m 指向的值。 虽然反射能够让 JSON 字段去尝试匹配目标结构字段；但是只有真正匹配上的字段才会填充数据。字段没有匹配不会报错，而是直接忽略掉。 #### 解码任意的数据： json 包使用 map\[string\]interface{} 和 \[\]interface{} 储存任意的 JSON 对象和数组；其可以被反序列化为任何的 JSON blob 存储到接口值中。 来看这个 JSON 数据，被存储在变量 b 中： b == \[\]byte({"Name": "Wednesday", "Age": 6, "Parents": \["Gomez", "Morticia"\]}) 不用理解这个数据的结构，我们可以直接使用 Unmarshal 把这个数据编码并保存在接口值中： var f interface{} err := json.Unmarshal(b, &f) f 指向的值是一个 map，key 是一个字符串，value 是自身存储作为空接口类型的值： ~~~ map[string]interface{} { "Name": "Wednesday", "Age": 6, "Parents": []interface{} { "Gomez", "Morticia", },} ~~~ 要访问这个数据，我们可以使用类型断言。 m := f.(map\[string\]interface{}) 我们可以通过 for range 语法和 type switch 来访问其实际类型： ~~~ for k, v := range m { switch vv := v.(type) { case string: fmt.Println(k, "is string", vv) case int: fmt.Println(k, "is int", vv) case []interface{}: fmt.Println(k, "is an array:") for i, u := range vv { fmt.Println(i, u) } default: fmt.Println(k, "is of a type I don’t know how to handle") }} ~~~ 通过这种方式，可以处理未知的 JSON 数据，同时可以确保类型安全。 #### 解码数据到结构： 如果我们事先知道 JSON 数据，可以定义一个适当的结构并对 JSON 数据反序列化。下面的例子中，我们将定义： ~~~ type FamilyMember struct { Name string Age int Parents []string} ~~~ 并对其反序列化： ~~~ var m FamilyMembererr := json.Unmarshal(b, &m) ~~~ 程序实际上是分配了一个新的切片。这是一个典型的反序列化引用类型（指针、切片和 map）的例子。 ## 编码和解码流 json 包提供 Decoder 和 Encoder 类型来支持常用 JSON 数据流读写。NewDecoder 和 NewEncoder 函数分别封装了 io.Reader 和 io.Writer 接口。 func NewDecoder(r io.Reader) \*Decoder func NewEncoder(w io.Writer) \*Encoder 要想把 JSON 直接写入文件，可以使用 json.NewEncoder 初始化文件（或者任何实现 io.Writer 的类型），并调用 Encode()；反过来与其对应的是使用 json.Decoder 和 Decode() 函数： func NewDecoder(r io.Reader) \*Decoder func (dec \*Decoder) Decode(v interface{}) error 来看下接口是如何对实现进行抽象的：数据结构可以是任何类型，只要其实现了某种接口，目标或源数据要能够被编码就必须实现 io.Writer 或 io.Reader 接口。由于 Go语言中到处都实现了 Reader 和 Writer，因此 Encoder 和 Decoder 可被应用的场景非常广泛，例如读取或写入 HTTP 连接、web[socket](http://c.biancheng.net/socket/)s 或文件。