理解Jolt与JSON数组转换的挑战
在数据处理和集成场景中，经常需要对json数据结构进行转换，其中数组字段的处理是一个常见且具有挑战性的任务。例如，可能需要从数组中提取特定元素（如第一个），或者将数组的每个元素转换为独立的字段。然而，在进行此类转换时，必须严格遵守json规范，特别是关于对象中键的唯一性。一个json对象不允许包含多个同名键，这意味着不能简单地将一个包含多个元素的数组直接转换为多个同名键的字段。
本教程将通过具体的Jolt转换示例，演示如何优雅地处理这些场景，包括：
- 从数组中提取第一个元素并放置到新的位置。
- 将数组的每个元素展开为带有索引的独立字段，以确保JSON结构的有效性。
场景一：提取数组的第一个元素并重新定位
有时，我们只需要数组中的第一个元素，并希望将其从原始位置移动到父级或同级位置。例如，将嵌套在data对象中的propertyKey2数组的第一个元素提取到根级别。
原始输入数据示例：
{
"firstAttribute": true,
"secondAttribute": "12",
"data": {
"propertyKey1": "1",
"propertyKey2": [
"a"
],
"propertyKey3": "2",
"propertyKey4": "3",
"propertyKey_test": [
"option1",
"option2",
"option3"
],
"propertyKey5": "4",
"propertyKey6": "87.0"
},
"Keytest1": "value1",
"KeyTest2": "value2"
}Jolt Spec 示例（仅处理propertyKey2）：
以下Jolt Spec旨在将data.propertyKey2数组的第一个元素（即"a"）提取出来，并将其作为根级别的一个新字段propertyKey2。
[
{
"operation": "shift",
"spec": {
"data": {
"propertyKey2": {
"0": "&1"
},
"*": {
"@": "data.&"
}
},
"*": {
"@": "&"
}
}
}
]Spec解释：
- "data": 进入data对象。
- "propertyKey2": 匹配data下的propertyKey2字段。
- "0": "&1": 匹配propertyKey2数组的索引0（即第一个元素）。&1表示将当前匹配到的键（即propertyKey2）作为目标路径，因此propertyKey2[0]的值将被移动到根级别的propertyKey2字段。
- "*" : {"@": "data.&"}: 这是一个通配符规则，用于处理data对象中除了propertyKey2之外的其他字段。@表示当前匹配到的值，&表示当前匹配到的键。data.&表示将这些字段及其值保留在data对象内部。
- "*" : {"@": "&"}: 这是一个顶层通配符规则，用于处理除了data之外的根级别字段（如firstAttribute, secondAttribute, Keytest1, KeyTest2）。@表示值，&表示键，&表示将它们直接复制到输出的根级别，保持原样。
转换后的输出：
{
"firstAttribute" : true,
"secondAttribute" : "12",
"data" : {
"propertyKey1" : "1",
"propertyKey3" : "2",
"propertyKey4" : "3",
"propertyKey_test" : [ "option1", "option2", "option3" ],
"propertyKey5" : "4",
"propertyKey6" : "87.0"
},
"propertyKey2" : "a",
"Keytest1" : "value1",
"KeyTest2" : "value2"
}场景二：将数组元素展开为带索引的新字段
当数组包含多个元素，且需要保留所有元素但又不能使用重复键时，一种常见的做法是将每个元素转换为一个独立的、带索引的新字段。例如，将data.propertyKey_test数组（["option1", "option2", "option3"]）展开为data.propertyKey_test0, data.propertyKey_test1, data.propertyKey_test2。
Jolt Spec 示例（处理所有数组字段并展开）：
以下Jolt Spec是一个更通用的解决方案，它不仅处理了propertyKey2的提取，还能够识别data对象中以propertyKey_开头的数组字段，并将其元素展开为带索引的新字段。
[
{
"operation": "shift",
"spec": {
"data": {
"propertyKey2": {
"0": "&1" // 将 propertyKey2 的第一个元素移到根级别
},
"propertyKey_*": { // 匹配所有以 "propertyKey_" 开头的字段，例如 propertyKey_test
"*": { // 匹配数组中的所有元素（索引 0, 1, 2...）
"@": "&3.&2&1" // 将元素值移动到 "data.propertyKey_testN" 形式的字段
}
},
"*": { // 匹配 data 中其他非数组或不匹配 "propertyKey_*" 模式的字段
"@": "&2.&" // 将它们保留在 data 内部
}
},
"*": { // 匹配根级别的其他字段
"@": "&" // 将它们保留在根级别
}
}
}
]Spec解释：
- "data": 进入data对象。
- "propertyKey2": {"0": "&1"}: 与场景一相同，将propertyKey2的第一个元素提取到根级别。
- *`"propertyKey_"**: 这是一个通配符，用于匹配data对象中所有以propertyKey_开头的键，例如propertyKey_test`。
- *`""**: 在"propertyKey_*"下，这个通配符匹配数组的索引（0,1,2`等）。
-
"@": "&3.&2&1": 这是核心的转换逻辑：
- @: 代表当前匹配到的数组元素的值（如"option1"）。
- &1: 代表最内层通配符匹配到的键，即数组的索引（如0）。
- &2: 代表上一层通配符匹配到的键，即propertyKey_test。
- &3: 代表再上一层匹配到的键，即data。
- 组合起来，&3.&2&1会生成类似data.propertyKey_test0、data.propertyKey_test1这样的目标路径，从而将数组元素展开为带索引的新字段。
- *`"": {"@": "&2.&"}**: 这条规则捕获data对象中除了propertyKey2和propertyKey_*之外的所有其他字段（如propertyKey1,propertyKey3,propertyKey4,propertyKey5,propertyKey6），并将它们保留在data对象内部。&2在这里指的是data，&`指的是当前字段的键。
- *`"": {"@": "&"}**: 顶层规则，将所有非data`的根级别字段原样复制到输出。
转换后的输出：
{
"firstAttribute" : true,
"secondAttribute" : "12",
"data" : {
"propertyKey1" : "1",
"propertyKey3" : "2",
"propertyKey4" : "3",
"propertyKey_test0" : "option1",
"propertyKey_test1" : "option2",
"propertyKey_test2" : "option3",
"propertyKey5" : "4",
"propertyKey6" : "87.0"
},
"propertyKey2" : "a",
"Keytest1" : "value1",
"KeyTest2" : "value2"
}注意事项
- JSON键的唯一性：JSON对象中的键必须是唯一的。尝试将一个多元素的数组转换为多个同名键的字段是无效的JSON结构。例如，期望输出"propertyKey_test": "option1"的同时，又希望保留"option2", "option3"，这在同一个JSON对象中是无法实现的。
-
Jolt通配符与引用：
- *：匹配任何键或数组索引。
- @：代表当前匹配到的值。
- &：代表当前匹配到的键。
- &N：向上N级引用父键。例如，&1引用直接父键，&2引用祖父键，依此类推。理解这些引用是编写复杂Jolt Spec的关键。
- 规则顺序：Jolt Spec中的规则通常是按顺序执行的，但shift操作的匹配行为是贪婪的。更具体的匹配规则应该放在更通用的规则之前，以确保它们优先被应用。在本例中，propertyKey2和propertyKey_*的特定规则在data对象内部的通用*规则之前被定义。
- 动态字段处理：通过使用propertyKey_*这样的模式匹配，Jolt能够灵活处理输入数据中可能出现的动态数组字段，而无需为每个可能的数组字段编写单独的规则。
总结
Jolt为JSON数据转换提供了强大的能力，尤其在处理数组字段时，能够实现灵活且符合JSON规范的转换。通过本教程，我们学习了两种核心策略：提取数组的特定元素并重新定位，以及将数组元素展开为带索引的新字段。掌握Jolt的通配符、引用机制以及对JSON规范的理解，是编写高效、准确转换逻辑的关键。在实际应用中，应根据具体需求选择最合适的转换策略，并始终验证输出JSON的有效性。
