引言
在处理复杂的json数据时，我们经常会遇到需要分析数据结构中重复元素的情况。特别是在一个包含多个json对象的层级结构中，识别跨不同对象存在的相同键值对是一项常见的需求。传统方法可能涉及大量的迭代、哈希映射存储和比较，这不仅代码量大，而且效率不高。本文将介绍如何利用开源java库josson，以声明式的方式简洁高效地完成这一任务。
什么是Josson？
Josson是一个强大的Java库，专注于JSON数据的转换和查询。它提供了一种类似XPath/SQL的查询语言，允许开发者以高度表达力的方式操作JSON结构，包括过滤、映射、分组、聚合等操作。其核心优势在于能够将复杂的JSON处理逻辑抽象为简洁的查询语句，显著提高开发效率和代码可读性。
识别重复键值对的挑战
假设我们有一个JSON文件，其中包含多个根级对象，每个对象内部又有一些键值对。我们的目标是找出那些在至少两个不同根级对象中都出现的“键:值”组合。例如：
{
"object1": {
"key_1": "value_1",
"key_2": "value_2",
"key_3": "value_3",
"key_5": "value_5"
},
"object2": {
"key_1": "value_1",
"key_2": "value_2",
"key_4": "value_4",
"key_5": "value_5"
}
}在这个例子中，"key_1": "value_1", "key_2": "value_2", 和 "key_5": "value_5" 都出现在了 object1 和 object2 中，它们是我们需要识别的重复键值对。
使用Josson解决方案
Josson库提供了一个优雅的解决方案，通过构建一个富有表现力的查询语句来完成这项任务。
1. 引入Josson依赖
首先，确保你的项目中已添加Josson库的依赖。如果你使用Maven，可以在pom.xml中添加：
com.github.octomix josson 1.3.1
2. 编写Java代码
以下是使用Josson识别重复键值对的完整Java代码示例：
import com.octomix.josson.Josson;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
public class JsonDuplicateFinder {
public static void main(String[] args) {
// 示例JSON数据
String jsonString =
"{" +
" \"object1\": {" +
" \"key_1\": \"value_1\"," +
" \"key_2\": \"value_2\"," +
" \"key_3\": \"value_3\"," +
" \"key_5\": \"value_5\"," +
" \"key_6\": \"value_6\"" +
" }," +
" \"object2\": {" +
" \"key_1\": \"value_1\"," +
" \"key_2\": \"value_2\"," +
" \"key_4\": \"value_4\"," +
" \"key_5\": \"value_5\"" +
" }" +
"}";
// 1. 反序列化JSON字符串为Josson对象
Josson josson = Josson.fromJsonString(jsonString);
// 2. 构建Josson查询语句
// 解释：
// ** : 遍历所有子节点。
// .entries() : 获取当前节点的所有键值对，每个键值对表示为一个 {"key": "...", "value": "..."} 对象。
// .map(key::value) : 将每个 {"key": "...", "value": "..."} 对象转换为一个 {"key_name": "value_name"} 形式的JSON对象。
// 例如，{"key":"key_1", "value":"value_1"} 变为 {"key_1":"value_1"}。
// 这一步至关重要，它将每个“键值对本身”作为一个独立的、可比较的单元。
// .group(obj:?) : 根据前一步生成的JSON对象（即键值对本身）进行分组。
// 相同的 {"key_name": "value_name"} 对象会被分到同一个组。
// .[elements.size()>1] : 过滤这些组，只保留那些包含多于一个元素的组。
// 这意味着该键值对在原始JSON中出现了不止一次（即是重复的）。
// *.obj : 从过滤后的组中，提取出作为分组依据的原始键值对对象。
JsonNode node = josson.getNode("**.entries().map(key::value).group(obj:?).[elements.size()>1]*.obj");
// 3. 打印结果
System.out.println("发现的重复键值对：");
System.out.println(node.toPrettyString());
}
}3. 运行结果
执行上述代码，将得到以下输出：
发现的重复键值对：
[ {
"key_1" : "value_1"
}, {
"key_2" : "value_2"
}, {
"key_5" : "value_5"
} ]这正是我们期望识别出的所有重复键值对。
查询语句详解
Josson查询语句 **.entries().map(key::value).group(obj:?).[elements.size()>1]*.obj 是实现此功能的关键，我们来逐段解析：
- **: 这是一个通配符，表示从JSON树的根节点开始，递归地遍历所有子节点。这意味着Josson会检查所有层级的对象中的键值对。
- .entries(): 对于每个遍历到的JSON对象，此函数会将其内部的键值对提取出来。每个键值对都会被表示为一个Josson内部的结构，通常可以理解为{"key": "your_key", "value": "your_value"}的形式。
- .map(key::value): 这是核心转换步骤。它将上一步生成的{"key": "your_key", "value": "your_value"}形式的条目，映射为一个新的JSON对象，其结构为{"your_key": "your_value"}。例如，{"key": "key_1", "value": "value_1"}会被转换为{"key_1": "value_1"}。这样做是为了让Josson能够将整个键值对作为一个整体进行比较和分组。
- .group(obj:?): 此函数用于对上一步map操作的结果进行分组。obj:?表示以map操作生成的每个JSON对象（即{"key_name": "value_name"}）作为分组键。所有内容完全相同的键值对对象将被归为同一组。
- .[elements.size()>1]: 这是一个过滤器。它作用于group操作产生的结果（即各个组）。elements.size()获取当前组中的元素数量。>1的条件表示我们只对那些包含多于一个元素的组感兴趣，因为这些组代表了重复出现的键值对。
- *.obj: 最后，从经过过滤的组中，我们提取出obj。这里的obj指代的是在group(obj:?)中作为分组键的那个JSON对象，即{"key_name": "value_name"}。*表示从所有符合条件的组中提取。
注意事项与总结
- Josson的强大之处：此示例展示了Josson在处理复杂JSON数据时的简洁性和强大功能。通过一行查询语句，我们避免了编写多层循环、哈希表操作等繁琐的命令式代码。
- 性能考量：对于非常庞大的JSON文件，Josson的内部实现会进行优化，但仍需注意内存消耗和处理时间。在极端情况下，可能需要考虑流式处理或其他专门的工具。
- 可读性与维护性：虽然Josson查询语句可能需要一些学习曲线，但一旦掌握，它能极大地提高代码的可读性和可维护性，因为它以声明式的方式表达了“我们想要什么”而不是“如何去做”。
- 错误处理：在实际应用中，应考虑对Josson.fromJsonString()可能抛出的IOException进行处理，以及当查询结果为空时node.toPrettyString()的行为。
通过本文的介绍和示例，读者应该能够理解并应用Josson库来高效地识别JSON文件中的重复键值对。Josson不仅限于此，其强大的查询语言可以应对各种复杂的JSON数据转换和分析需求，是Java生态系统中处理JSON数据的一个宝贵工具。
