1. 问题背景与传统方法局限
在处理复杂的json数据时，我们经常会遇到需要分析其内部结构并提取特定信息的需求。一个常见的场景是，给定一个包含多个json对象的json文件，我们需要找出那些在不同对象中重复出现的键值对。例如：
{
"object1": {
"key_1": "value_1",
"key_2": "value_2",
"key_3": "value_3"
},
"object2": {
"key_1": "value_1",
"key_4": "value_4"
}
}在这个例子中，"key_1": "value_1" 在 object1 和 object2 中都存在，我们希望能够识别并输出这样的重复项。
传统的做法可能涉及：
- 遍历JSON文件中的每一个对象。
- 对于每个对象，遍历其所有的键值对。
- 将每个键值对（例如，以字符串"key:value"的形式）存储到一个集合（如 HashSet 或 HashMap）中，并在存储前检查其是否已存在。
- 如果发现某个键值对已存在，则标记为重复。
这种方法虽然可行，但代码量较大，逻辑相对复杂，尤其是在JSON结构嵌套更深时，手动递归遍历会增加开发和维护的难度。
2. 引入Josson库：JSON转换的利器
为了更优雅、高效地解决这类问题，我们可以借助像 Josson 这样的开源Java库。Josson是一个强大的JSON转换和查询工具，它允许开发者使用类似SQL的表达式对JSON数据进行复杂的操作，包括过滤、映射、分组等。
Josson的优势：
- 声明式查询： 通过简洁的表达式完成复杂的数据操作，无需编写大量命令式代码。
- 强大的转换能力： 支持多种数据转换函数，能够灵活重塑JSON结构。
- 易于集成： 作为Java库，可以方便地集成到任何Java项目中。
3. 使用Josson查找重复键值对
下面我们将展示如何利用Josson库，通过一个简洁的查询表达式来识别JSON文件中跨对象的重复键值对。
3.1 准备工作：添加Josson依赖
首先，确保你的Java项目已引入Josson库。如果你使用Maven，可以在 pom.xml 中添加以下依赖：
com.github.octomix josson 1.3.1
3.2 示例JSON数据
假设我们有以下JSON字符串，其中包含一些重复的键值对：
{
"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"
}
}3.3 Josson查询与代码实现
核心在于Josson的查询表达式：**.entries().map(key::value).group(obj:?).[elements.size()>1]*.obj
下面是完整的Java代码示例：
import com.octomix.josson.Josson;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
public class FindDuplicateKeyValuePairs {
public static void main(String[] args) {
// 示例JSON字符串
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. 执行Josson查询
JsonNode node = josson.getNode(
"**.entries().map(key::value).group(obj:?).[elements.size()>1]*.obj");
// 3. 打印结果
System.out.println("查找到的重复键值对：");
System.out.println(node.toPrettyString());
}
}3.4 查询表达式详解
让我们逐一解析Josson查询表达式 **.entries().map(key::value).group(obj:?).[elements.size()>1]*.obj 的每个部分：
- **: 这是一个递归下降操作符，表示选择JSON结构中的所有节点。它会遍历所有的对象和数组，确保我们能访问到所有层级的键值对。
- .entries(): 对于每个对象节点，此函数会将其转换为一个包含所有键值对的列表。每个键值对被视为一个独立的“条目”。
- .map(key::value): 这一步是关键。它将每个键值对条目映射为一个新的JSON对象，其结构为 {"key": "value"}。这样做的好处是，无论原始键值对在哪个父对象中，它们都会被标准化为相同的JSON对象表示，从而便于后续的比较和分组。
- 例如，object1 中的 key_1:value_1 和 object2 中的 key_1:value_1 都会被映射为 {"key_1":"value_1"}。
- .group(obj:?): 对上一步生成的 {"key": "value"} 对象列表进行分组。分组的依据是这些对象的完整内容（即，如果两个 {"key": "value"} 对象完全相同，它们将被分到同一组）。obj:? 为分组后的每个元素提供了一个别名 obj，方便后续引用。
- .[elements.size()>1]: 这是一个过滤操作。它筛选出那些分组后，其 elements 列表（即该键值对出现的次数）大小大于1的组。这正是我们识别重复项的逻辑。
- *.obj: 最后，从经过筛选的组中，提取出 obj 别名所代表的元素。由于我们过滤的是重复组，*.obj 会返回每个重复键值对的一个实例。
3.5 运行结果
执行上述Java代码，你将得到以下输出：
查找到的重复键值对：
[ {
"key_1" : "value_1"
}, {
"key_2" : "value_2"
}, {
"key_5" : "value_5"
} ]这准确地列出了在 object1 和 object2 中都存在的键值对。
4. 注意事项与总结
- Josson版本： 确保使用最新稳定版的Josson库，以获得最佳性能和功能。
- 复杂JSON： 对于结构更复杂、嵌套更深的JSON，Josson的递归下降操作符 ** 依然有效，大大简化了遍历逻辑。
- 性能考量： 对于非常大的JSON文件，虽然Josson查询表达力强，但仍需注意其内部处理机制可能带来的性能开销。在极端情况下，可以考虑流式处理或分块处理JSON。
- 错误处理： 在实际应用中，应加入对 Josson.fromJsonString() 和 josson.getNode() 方法可能抛出的异常进行捕获和处理，例如 JsonProcessingException。
通过本教程，我们了解了如何借助Josson库，以声明式、高效的方式解决在JSON文件中查找跨对象重复键值对的问题。Josson的强大查询能力使得JSON数据的转换和分析变得更加简洁和直观，是处理复杂JSON任务的有力工具。
