前言

最近在持續(xù)優(yōu)化之前編寫的 JSON 解析庫(kù) xjson，主要是兩個(gè)方面的優(yōu)化。

第一個(gè)是支持將一個(gè) JSONObject 對(duì)象輸出為 JSON 字符串。

這點(diǎn)在上個(gè)版本中只是利用自帶的 Print 函數(shù)打印數(shù)據(jù)：

func TestJson4(t *testing.T)  {
 str := `{"people":{"name":{"first":"bob"}}}`
 first := xjson.Get(str, "people.name.first")
 assert.Equal(t, first.String(), "bob")
 get := xjson.Get(str, "people")
 fmt.Println(get.String())
 //assert.Equal(t, get.String(),`{"name":{"first":"bob"}}`)
}

Output:

map[name:map[first:bob]]

本次優(yōu)化之后便能直接輸出 JSON 字符串了：

實(shí)現(xiàn)過程也很簡(jiǎn)單，只需要遞歸遍歷 object 中的數(shù)據(jù)，然后拼接字符串即可，核心代碼如下：

func (r Result) String() string {
 switch r.Token {
 case String:
  return fmt.Sprint(r.object)
 case Bool:
  return fmt.Sprint(r.object)
 case Number:
  i, _ := strconv.Atoi(fmt.Sprint(r.object))
  return fmt.Sprintf("%d", i)
 case Float:
  i, _ := strconv.ParseFloat(fmt.Sprint(r.object), 64)
  return fmt.Sprintf("%f", i)
 case JSONObject:
  return object2JSONString(r.object)
 case ArrayObject:
  return object2JSONString(r.Array())
 default:
  return ""
 }
}

用位運(yùn)算優(yōu)化

第二個(gè)優(yōu)化主要是提高了性能，查詢一個(gè)復(fù)雜 JSON 數(shù)據(jù)的時(shí)候性能提高了大約 ?16%.

# 優(yōu)化前
BenchmarkDecode-12         90013             66905 ns/op           42512 B/op       1446 allocs/op
# 優(yōu)化后
BenchmarkDecode-12        104746             59766 ns/op           37749 B/op       1141 allocs/op

這里截取了一些重點(diǎn)改動(dòng)的部分：

在 JSON 解析過程中會(huì)有一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)狀態(tài)遷移的過程，而遷移的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)狀態(tài)。

比如當(dāng)前解析到的 token 值為 {，那它接下來的 token 可能會(huì)為 ObjectKey:"name",也可能會(huì)是 BeginObject:{,當(dāng)然也可能會(huì)是 EndObject:}， 所以在優(yōu)化之前我是將狀態(tài)全部存放在一個(gè)集合中的，在解析過程中如果發(fā)現(xiàn)狀態(tài)不滿足預(yù)期的列表時(shí)則會(huì)拋出語(yǔ)法異常的錯(cuò)誤。

所以優(yōu)化之前是遍歷這個(gè)集合來進(jìn)行判斷的，這樣的時(shí)間復(fù)雜度為 O(N),但當(dāng)我們換成位運(yùn)算就不一樣了，時(shí)間復(fù)雜度直接就變?yōu)镺(1)了，同時(shí)還節(jié)省了一個(gè)切片的存儲(chǔ)空間。

我們簡(jiǎn)單來分析下這個(gè)位運(yùn)算為什么會(huì)達(dá)到判斷一個(gè)數(shù)據(jù)是否在一個(gè)集合中同樣的效果。

首先以這兩個(gè)狀態(tài)為例：

StatusObjectKey   status = 0x0002
 StatusColon       status = 0x0004

他們分別對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為：

StatusObjectKey   status = 0x0002 //0010
 StatusColon       status = 0x0004 //0100

當(dāng)我們對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)求 | 運(yùn)算得到的數(shù)據(jù)是 0110：

A:0010
B:0100

C:0110

這時(shí)候如何我們?nèi)绻眠@兩個(gè)原始數(shù)據(jù)與 C:0110 做 & 運(yùn)算時(shí)就會(huì)還原為剛才的兩個(gè)數(shù)據(jù)。

// input:
A:0010
C:0110

// output:
A:0010

----------
// input:
B:0100
C:0110

// output:
B:0100

但我們換一個(gè) D 與 C 求 & 時(shí)：

D: 1000 // 0x0008 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制為 1000
C: 0110
D':0000

將會(huì)得到一個(gè) 0 值，只要得出的數(shù)據(jù)大于 0 我們就能判斷一個(gè)數(shù)據(jù)是否在給定的集合中了。

當(dāng)然這里有一個(gè)前提條件就是，我們輸入的數(shù)據(jù)高位永遠(yuǎn)都是是 1 才行，也就是2的冪。

同樣的優(yōu)化在解析查詢語(yǔ)法時(shí)也有使用：

其他奇淫巧技

當(dāng)然位運(yùn)算還有一些其他技巧，比如判斷奇偶數(shù)：

// 偶數(shù)
a & 1 == 0

// 奇數(shù)
a & 1 == 1

乘法和除法，右移1一位是除以2，左移一位是乘以2.

x := 2
fmt.Println(x>>1) //1
fmt.Println(x<<1) //4

總結(jié)

位運(yùn)算在帶來程序性能提升的同時(shí)也降低代碼可讀性，所以我們得按需選擇是否使用；

再一些底層庫(kù)、框架代碼對(duì)性能有極致追求的場(chǎng)景推薦使用，但在業(yè)務(wù)代碼中對(duì)數(shù)據(jù)做加減乘除就沒必要用位運(yùn)算了，只會(huì)讓后續(xù)的維護(hù)者一臉懵逼。

相關(guān)代碼：https://github.com/crossoverJie/xjson