在 Java 中使用 JSON Pointer 高效提取 JSON 数据

JSON（JavaScript Object Notation）因其简单性和跨平台兼容性，成为现代应用程序中广泛使用的数据交换格式。然而，当 JSON 文档结构复杂或嵌套较深时，定位和提取特定值可能变得繁琐。JSON Pointer（定义于 RFC 6901）提供了一种标准化的方法，用于通过路径表达式精确访问 JSON 文档中的元素。Java 的 javax.json 包实现了 JSON Pointer API，使开发者能够以简洁的方式提取 JSON 数据。本文将详细介绍 JSON Pointer 的工作原理、Java 中的实现以及实际应用场景。

1. 什么是 JSON Pointer？

JSON Pointer 是一种语言无关的语法，用于标识 JSON 文档中的特定元素。它受 XML 的 XPath 启发，但由于 JSON 结构的简单性，JSON Pointer 的语法更加简洁。JSON Pointer 使用以斜杠（/）开头的路径表达式，指定要访问的对象字段或数组元素。

例如，给定以下 JSON 文档：

{"firstName": "Robin","lastName": "Williams","age": 63,"id": 0,"roles": ["Mork", "Mrs. Doubtfire", "Patch Adams"]
}

以下 JSON Pointer 表达式将匹配对应的值：

• /firstName → Robin
• /age → 63
• /roles → ["Mork", "Mrs. Doubtfire", "Patch Adams"]
• /roles/1 → "Mrs. Doubtfire"

JSON Pointer 的路径由以下规则组成：

• 以 / 开头，表示从 JSON 文档的根开始。
• 对象字段通过字段名指定，例如 /firstName。
• 数组元素通过索引（从 0 开始）指定，例如 /roles/1。
• 特殊字符（如 / 或 ~）需要转义，分别使用 ~1 和 ~0。

2. Java 中的 JSON Pointer 实现

Java 的 javax.json 包（现为 Jakarta EE 的一部分）提供了 JSON Pointer 的实现，包含在 JsonPointer 类中。该 API 允许开发者通过路径表达式从 JSON 文档中提取值、修改值或添加/删除元素。本文重点讨论提取值的功能。

2.1 核心类和方法

• JsonReader：用于从字符串或输入流解析 JSON 数据，生成 JsonStructure