jaq-interpret：Rust JSON查询引擎

介绍

jaq-interpret是一个基于Rust语言开发的高性能JSON查询引擎库。该库实现了jaq查询语言的解释器，专门用于高效解析和操作JSON数据。jaq查询语言灵感来源于jq，但专注于提供更简洁的语法和更好的性能表现。

主要特性

• 完整的jaq查询语言支持
• 零拷贝JSON解析
• 类型安全的查询操作
• 高性能的查询执行
• 丰富的内置函数支持

安装方法

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
jaq-interpret = "0.8"
serde_json = "1.0"

基本使用方法

1. 简单查询示例

use jaq_interpret::{parse, Val};
use serde_json::Value;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let json_data = r#"
        {
            "users": [
                {"name": "Alice", "age": 25},
                {"name": "Bob", "age": 30}
            ]
        }
    "#;
    
    let data: Value = serde_json::from_str(json_data)?;
    let query = ".users[].name";
    
    let parsed = parse::parse(&query, parse::main())?;
    let results = parsed.run(Val::from(data));
    
    for result in results {
        println!("{}", result?);
    }
    
    Ok(())
}

2. 复杂查询示例

use jaq_interpret::{parse, Val};
use serde_json::Value;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let json_data = r#"
        {
            "products": [
                {"name": "Laptop", "price": 999.99, "stock": 15},
                {"name": "Mouse", "price": 25.50, "stock": 0},
                {"name": "Keyboard", "price": 75.00, "stock": 8}
            ]
        }
    "#;
    
    let data: Value = serde_json::from_str(json_data)?;
    
    // 查询有库存的产品名称和价格
    let query = ".products[] | select(.stock > 0) | {name, price}";
    
    let parsed = parse::parse(&query, parse::main())?;
    let results = parsed.run(Val::from(data));
    
    for result in results {
        println!("{}", result?);
    }
    
    Ok(())
}

3. 使用内置函数

use jaq_interpret::{parse, Val};
use serde_json::Value;

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let json_data = r#"
        {
            "numbers": [1, 2, 3, 4, 5]
        }
    "#;
    
    let data: Value = serde_json::from_str(json_data)?;
    
    // 使用数学函数处理数据
    let query = ".numbers[] | . * 2 | sqrt";
    
    let parsed = parse::parse(&query, parse::main())?;
    let results = parsed.run(Val::from(data));
    
    for result in results {
        println!("{}", result?);
    }
    
    Ok(())
}

高级功能

自定义函数

use jaq_interpret::{parse, Val, Ctx, RcIter};
use serde_json::Value;

fn custom_function(ctx: &Ctx, args: RcIter<Val>) -> Option<Val> {
    // 实现自定义函数逻辑
    // ...
    None
}

fn main() {
    // 注册和使用自定义函数
}

错误处理

use jaq_interpret::{parse, Val, Error};
use serde_json::Value;

fn process_json() -> Result<(), Error> {
    let data: Value = serde_json::from_str(r#"{"data": "example"}"#).unwrap();
    let query = ".data";
    
    let parsed = parse::parse(&query, parse::main())?;
    let mut results = parsed.run(Val::from(data));
    
    match results.next() {
        Some(Ok(result)) => println!("Result: {}", result),
        Some(Err(e)) => return Err(e),
        None => println!("No results"),
    }
    
    Ok(())
}

性能建议

1. 对于大型JSON文件，考虑使用流式处理
2. 复用解析器实例以提高性能
3. 使用适当的查询优化技巧

注意事项

• 确保输入的JSON数据格式正确
• 查询语法遵循jaq规范
• 注意错误处理和类型安全

这个库特别适合需要高性能JSON处理的Rust应用程序，特别是在数据分析和ETL场景中表现优异。

完整示例代码

use jaq_interpret::{parse, Val, Error};
use serde_json::Value;

// 完整的数据处理示例
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 示例JSON数据
    let json_data = r#"
        {
            "company": "TechCorp",
            "employees": [
                {
                    "id": 1,
                    "name": "Alice",
                    "department": "Engineering",
                    "salary": 80000,
                    "skills": ["Rust", "Python", "JavaScript"]
                },
                {
                    "id": 2,
                    "name": "Bob",
                    "department": "Marketing",
                    "salary": 65000,
                    "skills": ["SEO", "Content Writing"]
                },
                {
                    "id": 3,
                    "name": "Charlie",
                    "department": "Engineering",
                    "salary": 95000,
                    "skills": ["Rust", "Go", "Kubernetes"]
                }
            ]
        }
    "#;

    // 解析JSON数据
    let data: Value = serde_json::from_str(json_data)?;
    
    println!("=== 查询1: 获取所有员工姓名 ===");
    let query1 = ".employees[].name";
    execute_query(&query1, &data)?;
    
    println!("\n=== 查询2: 获取工程部门员工信息 ===");
    let query2 = ".employees[] | select(.department == \"Engineering\") | {name, salary}";
    execute_query(&query2, &data)?;
    
    println!("\n=== 查询3: 获取高薪员工（薪资>70000）===");
    let query3 = ".employees[] | select(.salary > 70000) | {name, department, salary}";
    execute_query(&query3, &data)?;
    
    println!("\n=== 查询4: 使用数学函数计算薪资调整 ===");
    let query4 = ".employees[] | {name, current_salary: .salary, adjusted_salary: (.salary * 1.1)}";
    execute_query(&query4, &data)?;

    Ok(())
}

// 执行查询的辅助函数
fn execute_query(query: &str, data: &Value) -> Result<(), Error> {
    let parsed = parse::parse(query, parse::main())?;
    let results = parsed.run(Val::from(data.clone()));
    
    for result in results {
        match result {
            Ok(val) => println!("{}", val),
            Err(e) => eprintln!("查询错误: {}", e),
        }
    }
    
    Ok(())
}

// 自定义函数示例
#[allow(dead_code)]
fn calculate_bonus(ctx: &jaq_interpret::Ctx, args: jaq_interpret::RcIter<Val>) -> Option<Val> {
    // 实现计算奖金的逻辑
    // 这里只是一个示例，实际实现需要处理参数
    None
}