不规范的字符串转换成json格式思路总结

需求描述

因为种种原因,线上服务打印的日志是类json字符串,所谓类json字符串即整体上符合json串的结构,但是细节处总会有不规范的地方。比如:某些key、value没有带双引号;空值位置直接什么都没有等。例子:

{ver: , caller: test_caller, token: test_token, "args": {"arg": {"id":43523053453453, "model":{"city": 1, "time":1561519119}}}}

因为要使用这种数据且需要是严格的json格式,所以只能写脚本特别处理一下了。

实际遇到的问题比上面的字符串复杂的多,可能有各种难处理的点,比如:

  • 有些value里面包含逗号,因为逗号是json的分隔符,所以很处理
  • 有些value里面包含冒号,如网址。冒号也是json的分隔符
  • 部分字段自带了双引号,保持了json格式
  • step1:

    首先,如果要处理的字符甚至不是类json字符,可以找一下规律,利用shell先转变为类json字符。可能会常用到sed的文本替换功能:

    sed -i 's#oldstring#newstring#g' 文件名
    

    比如上面提到的,有部分文本带了双引号,有了没带,为了方便统一处理,我们可以先把所有的双引号先全部删除(替换为空字符即可)。注意双引号要用转义字符:

    sed -i 's#\"##g' 文件名``
    

    step2:

    抽象出现有的类json字符串不符合json格式的规律。看似杂乱无章的文本其实往往也是有规律可循的。把目标锁定在字符串中'{}[],:'这六个分隔符上,罗列出它们左侧和右侧有哪些不同的情况,再把不符合json格式的情况分别处理掉。一个这样的分析样例:

    类json字符分析

    把这个图画出来之后,这项工作就完成80%了,之后把每个特殊字符左右两侧的情况梳理,提取出非法json格式,同时考虑到有些特殊字符可能会存在联动情况,分别处理就可以了。
    方法很笨拙,但是可以解决问题。

    python代码示例

    以下是对上文总结规律的字符串做处理的代码,只是展示以下思路,可能每个人遇到的类json字符串逻辑都是不同的,所以可能不会有通用的处理方法。用python写起来很方便,但是执行起来效率非常低,python的多线程又是假的,采用多进程并发读文件方式可以大幅提升速度,但是也需要增添大量代码。
    首先,定义一个Tojson类,用于字符串处理。

    class Tojson:
        # 待处理字符
        old_str = ''
        # 处理后字符
        new_str = ''
        # 当前位置
        current_pos = 0
        def __init__(self, old_str):
            self.old_str = old_str
        def json(self):
            return self.new_str
        # 返回当前要处理的字符
        def peek(self):
            current_value = self.old_str[self.current_pos]
            if self.current_pos < len(self.old_str) - 1:
                self.current_pos += 1
            return current_value
        # 返回当前位置偏移offset位的字符,正值后移,负值前移
        def next_val(self, offset):
            return self.old_str[self.current_pos + offset - 1]
        # 字符c写入处理结果
        def append(self, c):
            self.new_str += c
        # 判断是否是开始位置
        def start(self):
            if self.current_pos == 0:
                return True
            else:
                return False
        # 判断是否是结束位置
        def end(self):
            if self.current_pos == len(self.old_str) - 1:
                return True
            else:
                return False
    # 判断是否是特殊字符
    def is_sign(val):
        if val in '{}[],:':
            return True
        else:
            return False
    

    然后是递归处理方法:

    def decode(to_json):
        if to_json.end():
            return
        if to_json.start():
            c = to_json.peek()
            if c != "{":
                raise Exception('input string should start with \'{\'')
            else:
                to_json.append(c)
                to_json.append('"')
                decode(to_json)
        c = to_json.peek()
        if not is_sign(c):
            to_json.append(c)
            decode(to_json)
        else:
            quota = '"'
            if c == '{':
                to_json.append(c)
                if not is_sign(to_json.next_val(1)):
                    to_json.append(quota)
            elif c == '}':
                if not is_sign(to_json.next_val(-1)):
                    to_json.append(quota)
                to_json.append(c)
            elif c == '[':
                to_json.append(c)
                if not is_sign(to_json.next_val(1)):
                    to_json.append(quota)
            elif c == ']':
                if not is_sign(to_json.next_val(-1)):
                    to_json.append(quota)
                to_json.append(c)
            elif c == ':':
                if not is_sign(to_json.next_val(-1)):
                    to_json.append(quota)
                to_json.append(c)
                if not is_sign(to_json.next_val(1)):
                    to_json.append(quota)
            elif c == ',':
                if not is_sign(to_json.next_val(-1)):
                    to_json.append(quota)
                to_json.append(c)
                if to_json.next_val(1).isspace():
                    if not is_sign(to_json.next_val(2)):
                        to_json.append(quota)
                    to_json.peek()
        decode(to_json)
        return
    f = open(srcfilename)
    fw = open(destfilename + 'new', 'w+')
    line = f.readline()
    start = time.time()
    num = 0
    print "开始处理数据..."
    while line:
        line_json = Tojson(line)
        decode(line_json)