JSON数据重构：动态日期键到结构化对象的转换指南

引言：动态JSON结构重构的挑战

在数据处理和api交互中，我们经常会遇到需要重构json数据的情况。一个常见的挑战是当数据中的某些关键信息（例如日期）被用作动态的键时。原始数据可能是一个对象数组，每个对象包含一个固定的“education”字段以及多个以日期（如“2021-12”、“2022-01”）为键的字段，这些日期键的值代表了对应教育类型在特定日期的数值。

原始数据结构示例：

[
  {
    "education": "school",
    "2021-12": 65.45,
    "2022-01": 172762.27,
    "2022-02": "959.5"
  },
  {
    "education": "colleg",
    "2021-12": 270.13,
    "2022-01": 105429534.09,
    "2022-02": 53543770.9,
    "2022-03": 100004545
  },
  {
    "education": "university",
    "2021-12": 168396.95,
    "2022-01": 170417648.96999997,
    "2022-02": 1202822.9
  }
]

我们的目标是将这种结构转换为另一种形式，其中每个对象代表一个特定的日期，并且该日期下的所有教育类型及其对应的值都作为该对象的属性。

期望的输出结构示例：

[
  {
    "school": "65.45",
    "colleg": "270.13",
    "university": "168396.95",
    "date": "2021-12"
  },
  {
    "school": "172762.",
    "colleg": "105429534.09",
    "university": "170417648.96999997",
    "date": "2022-01"
  },
  {
    "school": "959.5",
    "colleg": "53543770.9",
    "university": "1202822.9",
    "date": "2022-02"
  },
  {
    "colleg": "959.5",
    "date": "2022-03"
  }
]

这种转换的核心挑战在于，日期作为动态键，需要被提取出来并作为新的数据结构中的一个独立字段，同时将原有的“education”字段的值转换为新的键。

解决方案：分步重构策略

为了实现这种数据重构，我们可以采用以下分步策略：

1. 识别所有唯一的日期： 遍历原始数据，收集所有作为键出现的日期字符串。
2. 识别所有唯一的教育类型： 遍历原始数据，收集所有“education”字段的值。
3. 构建新的数据结构：
   • 针对每个唯一的日期，创建一个新的空对象。
   • 遍历所有唯一的教育类型。
   • 对于当前日期和教育类型，从原始数据中查找对应的值。
   • 如果找到值，则将教育类型作为新对象的键，对应的值作为其属性值。
   • 将当前日期作为“date”字段添加到新对象中。
   • 将构建好的新对象添加到最终结果数组中。

JavaScript 实现示例

下面是使用JavaScript实现上述策略的详细代码。

var arr = [{
  "education": "school",
  "2021-12": 65.45,
  "2022-01": 172762.27,
  "2022-02": "959.5"
}, {
  "education": "colleg",
  "2021-12": 270.13,
  "2022-01": 105429534.09,
  "2022-02": 53543770.9,
  "2022-03": 100004545
}, {
  "education": "university",
  "2021-12": 168396.95,
  "2022-01": 170417648.96999997,
  "2022-02": 1202822.9
}];

// 用于存储所有唯一日期的数组
let datesArray = [];
// 用于存储所有唯一教育类型的数组
let educationArray = [];

// 第一步：遍历原始数据，收集所有唯一的日期和教育类型
arr.forEach(item => {
  for (let key in item) { // 使用 for...in 遍历对象的键
    if (item.hasOwnProperty(key)) { // 确保是对象自身的属性
      if (key === "education") {
        // 如果键是 "education"，将其值添加到 educationArray
        if (!educationArray.includes(item[key])) {
          educationArray.push(item[key]);
        }
      } else {
        // 否则，它被视为日期键，添加到 datesArray
        if (!datesArray.includes(key)) {
          datesArray.push(key);
        }
      }
    }
  }
});

// 用于存储最终结果的数组
let finalResult = [];

// 第二步：遍历每个唯一的日期，构建新的对象
datesArray.forEach(date => {
  let educationForThisDate = {}; // 为当前日期创建一个新对象

  // 遍历所有唯一的教育类型，填充当前日期的对象
  educationArray.forEach(education => {
    // 查找原始数据中与当前教育类型和日期匹配的值
    // arr.filter(x => x['education'] === education)[0] 找到对应教育类型的原始对象
    // [date] 访问该对象中对应日期键的值
    let educationValue = arr.filter(x => x['education'] === education)[0]?.[date];

    // 检查是否存在有效值（非 undefined 或 null）
    if (educationValue !== undefined && educationValue !== null) {
      // 将教育类型作为键，值转换为字符串后赋给新对象
      educationForThisDate[education] = educationValue.toString();
    }
  });

  // 将当前日期作为 "date" 字段添加到新对象中
  educationForThisDate['date'] = date;

  // 将构建好的对象添加到最终结果数组
  finalResult.push(educationForThisDate);
});

console.log(finalResult);

代码解析与注意事项

1. 收集唯一的键和值：

   

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   下载
   • datesArray 和 educationArray 用于存储所有不重复的日期和教育类型。
   • 第一个 forEach 循环遍历原始 arr 中的每个对象。
   • 内部的 for...in 循环用于遍历当前对象的属性。
   • item.hasOwnProperty(key) 是一个重要的检查，确保我们只处理对象自身的属性，而不是原型链上的属性。
   • 通过 if (key === "education") 判断是教育类型还是日期键，并分别添加到对应的数组中。includes() 方法用于避免重复添加。

2. 构建最终结果：

   • finalResult 数组将存储最终重构后的对象。
   • 外层 datesArray.forEach(date => { ... }); 循环遍历所有收集到的唯一日期。每次迭代都代表着要构建一个新的日期对象。
   • educationForThisDate = {}; 在每次日期循环开始时，都会创建一个新的空对象，用于存储当前日期下的教育数据。
   • 内层 educationArray.forEach(education => { ... }); 循环遍历所有教育类型。
   • arr.filter(x => x['education'] === education)[0]?.[date]; 是获取特定教育类型在特定日期下的值的关键。
     • arr.filter(x => x['education'] === education) 筛选出原始数组中 education 字段与当前 education 值匹配的那个对象。
     • [0] 获取筛选结果中的第一个（也是唯一一个）对象。
     • ?.[date] 使用可选链操作符安全地访问该对象中以当前 date 为键的值。如果找不到对应的对象或日期键，它将返回 undefined 而不会报错。
   • if (educationValue !== undefined && educationValue !== null) 检查确保只有当存在有效值时，才将教育类型和值添加到 educationForThisDate 对象中。这避免了将 undefined 或 null 值作为属性添加到结果对象中，使输出更整洁。
   • educationForThisDate[education] = educationValue.toString(); 将值转换为字符串。这确保了输出数据类型的一致性，因为原始数据中可能存在数字和字符串混合的情况。
   • educationForThisDate['date'] = date; 将当前日期作为 date 字段添加到对象中。
   • finalResult.push(educationForThisDate); 将完整构建的日期对象添加到最终结果数组。

优化与性能考量

• 数据查找效率： 在当前实现中，arr.filter(...) 操作在内层循环中被多次调用。对于非常大的数据集，这可能导致性能问题，因为 filter 每次都会遍历整个 arr 数组。

• 潜在优化： 为了提高效率，可以在初始阶段将 arr 转换为一个以 education 为键的 Map 或对象，这样在查找特定教育类型的数据时，可以直接通过键访问，而不是每次都进行过滤。例如：

  // 优化：将原始数据转换为以 education 为键的 Map，便于快速查找
  const educationMap = new Map();
  arr.forEach(item => {
      educationMap.set(item.education, item);
  });
  
  // 在构建结果时，可以这样访问：
  // let educationValue = educationMap.get(education)?.[date];

  这种优化可以显著减少查找时间，尤其是在 arr 数组非常庞大时。

总结

通过上述分步策略和JavaScript实现，我们成功地将具有动态日期键的JSON对象数组重构为更易于分析和使用的结构。这种方法首先识别所有独特的维度（日期和教育类型），然后系统地构建新的数据点，确保了数据的完整性和可访问性。理解和应用这种重构技术对于处理复杂或非标准格式的JSON数据至关重要，能够帮助开发者将原始数据转化为更有意义的洞察。