CN101101602A - 一种数据格式的校验方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据格式的校验方法及装置，方法包括：使用XML语法定义JSON数据格式；将输入的JSON数据进行解析成单词；按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；输出校验结果。装置包括：词法分析器，用于将输入的JSON数据进行解析成单词；XML校验器，用于按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；XML数据定义单元，用于以XML语法形式定义JSON数据，为XML校验器提供校验基准；校验结果输出单元。本发明充分利用现有的各种XML校验基础设施，弥补现有JSON数据格式校验的不足，实现JSON数据格式校验的自动化。

Description

一种数据格式的校验方法及装置

技术领域

本发明涉及一种数据格式的校验方法及装置，尤其是一种对Java script对象标识(Java Script Object Notation，简称JSON)数据格式进行校验的方法及装置。

背景技术

在使用Web2.0技术开发高交互的Web界面的时候，前后台数据交换使用JSON数据格式，示例如下：{“a”:{“b”:c，“d”:e}}。JSON是JavaScript的一个内置的语言特征，提供了一种简单的描述复杂对象的方法。对于前述示例，a的值就是一个对象类型，且这个对象有两个属性分别是b和d其值分别是c和e。

JSON数据格式由于简单易懂、同时与可扩展标识语言(ExtensibleMarkup Language，简称XML)数据相比提供了更好的空间利用。所以在Web2.0技术逐步流行的今天，JSON已经成为数据交换的一种重要的数据格式。

但是JSON与语法严格、发展成熟的数据格式XML相比，JSON数据校验规则缺乏，没有现成的基础设施可以使用，这也制约了JSON数据格式的大规模应用，特别对于数据可靠性要求比较高的企业应用而言，JSON数据格式校验尤为重要。

现有技术对JSON数据格式校验的方案有两种：

现有技术的方案一：

直接使用JSON内置的数据格式进行校验，JSON的内置数据格式包括：对象、数组、字符串、布尔型等几种类型。

{“a”:{“b”:c，“d”: e}}，在解析JSON数据的时候，可以自行判断这些数据是否满足数据类型的要求。

上述方案存在如下不足：

1)需要人工编程的方式对数据格式进行判断，因为不存在数据格式的定义文通常数据类型仅包含几种简单类型的校验，对于枚举，ID等常见类型缺乏有效支持。

现有技术的技术方案二：

使用扩展的JSON格式进行校验，类似于XML数据校验中使用Schema(模式，一种描述XML数据定义的方式)来描述及校验XML数据的类型、结构进行，扩展的JSON格式通常是一个用来描述JSON数据格式的JSON数据文件，示例如下：

{“a”:{“type”:integer，”min”:10，“max”:20}}

在解析JSON数据的时候，可以通过实现读取的数据格式来进行自动判断，这种方式解决了数据格式自动校验的问题，可以用于大规模数据校验，通过扩展的数据类型支持(只需给JSON数据格式文件添加新类型并在校验程序中处理)可以大大增强数据的校验能力；

但上述方案存在如下不足：

这种方法很大程度上借鉴了XML的数据校验方法，但是缺乏统一的标准，目前能够看到的实现均使用了不同的数据格式定义；

缺乏辅助的工具，同XML相比缺少了编辑、自动校验等工具给JSON数据校验编写等带来了很大的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据格式的校验方法及装置，充分利用现有的各种XML校验基础设施，弥补现有JSON数据格式校验的不足，实现JSON数据格式校验的自动化。

为实现上述目的，本发明提供了一种数据格式的校验方法，包括：

将输入的JSON数据进行解析成单词；

按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；

输出校验结果。

本发明还提供了一种数据格式的校验装置，包括：

词法分析器，用于将输入的JSON数据进行解析成单词；

XML校验器，用于所述词法分析器连接，用于按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；

XML数据定义单元，与所述XML校验器连接，用于以XML语法形式定义JSON数据，为XML校验器提供校验基准；

校验结果输出单元，用于输出校验结果。

由上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：简化JSON校验的实现，充分利用现有的各种XML校验基础设施，弥补现有JSON数据格式校验的不足，实现JSON数据格式校验的自动化。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明数据格式的校验装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明数据格式的校验装置实施例二的结构示意图；

图3为为本发明数据格式的校验方法的实施例一流程图；

图4为本发明数据格式校验方法的实施例二的流程图；

图5为本发明数据格式校验方法的实施例二的树形结构图。

具体实施方式

如图1所示，其为本发明数据格式的校验装置实施例一的结构示意图，包括：

词法分析器1，用于将输入的JSON数据进行解析成单词；词法分析器负责解析输入的JSON数据，将JSON数据解析为可以自动处理的单元token(单词)，例如，将“{”和数值分开或者将JSON数据解析为树形结构等，词法分析是数据格式校验的基础。词法分析的结果可以经过数据转换器转换为XML的等价数据结构，也可以直接进入XML校验器进行校验。一般对于事件驱动的XML数据校验方式(即在词法分析器解析数据的过程中进行校验，在校验过程中可以以词法分析器输出的单词为单位，如果发现错误，便立即停止，输出错误结果)，例如，XML的简单应用编程接口(Simple API for XML，简称SAX)可以在词法解析的过程中，进行处理校验；而对于树形全量解析的校验(将待校验的所有JSON数据完全解析为单词后，再进行集中校验，适合数据量较大的校验)，例如，文档(Document)校验，可以先将JSON直接转换为近似的XML数据，然后在执行校验操作。

XML校验器2，与词法分析器连接，用于按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；使用XML数据定义，对词法分析器输出的结果，即对解析为单词的JSON数据进行数据校验，包括对XML数据的类型、结构及元素之间的关系的校验。

XML数据定义单元3，与XML校验器连接，用于以XML语法形式定义JSON数据，为XML校验器提供校验基准；JSON数据从某种程度上看是XML的另外一种表现形式，XML数据定义可以采用常用的文档类型定义(Document TypeDefinition，简称DTD)方式或者Schema方式对JSON数据进行定义。XML数据定义描述了JSON数据的数据类型，描述了JSON数据中各个元素之间的关系，是XML校验器的校验基准。

校验结果输出单元4，用于输出校验结果。

如图2所示，其为本发明数据格式的校验装置实施例二的结构示意图，在实施例一的基础上，还可以进一步包括：

数据转换器5，与词法分析器和所述XML校验器连接，用于将解析为单词的数据转换为XML数据，并输出给所述XML校验器进行校验。数据转换器负责将词法分析器产生的片断转换为等价的XML数据结构，从这个意义上说，数据转换器实际上对XML校验器而言，屏蔽了JSON和XML在外在表现上的差异。数据转换器可以简单的在字符串级别进行数据结构转换也可以在JSON的语法树和XML的文档对象模型(Document Object Model，简称DOM)树之间做转换，数据转换器的结果将进入XML校验器。

另外，该装置还可以进一步包括校验结果处理器6，连接在所述XML校验器和所述校验结果输出单元之间，用于当校验结果为错误时，将得到的XML错误信息转换为JSON错误信息。由于JSON数据格式和XML的数据形式表现有所区别，为了能够将校验结果，特别是错误的提示等有效的展现出来，校验结果处理器负责将现有XML数据校验基础设施的标准的XML错误信息转换为JSON的错误提示信息，以便于用户可以方便的知道校验失败的原因。

参见图3，其为本发明数据格式的校验方法的实施例一流程图，包括：

步骤A、使用XML语法定义JSON数据格式；

步骤B、将输入的JSON数据进行解析成单词；

步骤C、按照XML语法对解析为单词的数据进行校验；具体方式可以采用事件驱动的方式或全量校验的方式。

步骤D、输出校验结果。

在步骤B和步骤C之间还可以包括：将解析为单词的数据转换为XML数据；该操作可以具体为：将解析为单词的JSON语法树转换为XML的DOM树，也可以简单的在字符串级别进行数据结构转换。

另外，在步骤D的输出校验结果的操作中，当校验结果为错误时，还可以将得到的XML错误信息转换为JSON错误信息后再输出。

当校验结果为错误时，将得到的XML错误信息转换为JSON错误信息，并输出。

参见图4，其为本发明数据格式校验方法的实施例二的流程图，本实施例中给出的XML的语法定义是比较简单的，实际上在实现中可以利用XML的各种语法，对于XML属性，由于JSON格式不存在对应的元素来描述XML属性，这里首先给出一种属性和JSON节点映射的方法，即直接使用Xpath的表示方法，例如{“a[@a＝’b’]”:”aValue”}，对应的Document行如<aa＝”b”>aValue</a>。在词法分析器或者数据转换器实现的时候可以对这种映射方法作特殊处理。在实际使用中，这种使用属性的情形可以通过将含属性的XML语法定义转换为XML节点定义来简化语法表达，例如，将上面a的属性a转换为a的子节点a(如<a><a>b</a></a>，或者转换为属性值对，示例如下：

<a><attribute><key>a</key><value>b</value></attribute></a>。

本实施例具体包括如下步骤：

步骤1、定义JSON对应的XML Schema或DTD；具体数据定义可以采用如下代码：

<？xml version＝″1.0″encoding＝″UTF-8″？>

<！--edited with XMLSpy v2005 rel.3U(http://www.altova.com)by()-->

<xs:schema xmlns:xs＝″http://www.w3.org/2001/XMLSchema″

elementFormDefault＝″qualified″attributeFormDefault＝″unqualified″>

    <xs:element name＝″root″>

        <xs:annotation>

            <xs:documentation>Comment describing your root element</xs:documentation>

        </xs:annotation>

        <xs:complexType>

            <xs:sequence>

                <xs:element name＝″a″>

                    <xs:complexType>

                        <xs:sequence>

                            <xs:element name＝″b″>

                                <xs:simpleType>

                                    <xs:restriction base＝″xs:string″>

                                        <xs:enumeration value＝″b1″/>

                                        <xs:enumeration value＝″b2″/>

                                        </xs:restriction>

                                   </xs:simpleType>

                              </xs:element>

                         </xs:sequence>

                    </xs:complexType>

               </xs:element>

          </xs:sequence>

     </xs:complexType>

</xs:element>

这里定义了根元素是root，root下包含一个子元素a，而子元素a下包含一个子元素b，b的基本数据类型是string，但是只能是“b1”或者“b2”；

步骤2、输入JSON数据，{“root”:{“a”:{“b”，”bb”}}}。

步骤3、词法分析器读取并分析JSON数据；这里的例子是形成树，对于词法分析器的实现，最简单的形式是读取JSON的字符串然后将字符串保存到内存中，并根据层次关系形成树形结构，如图5所示。

对于数据量较大的JSON数据，有时候不适合在内存中保存所有数据，此时可以采用类似XML SAX的事件驱动的解析方法，一般只需要在主流的XMLSAX解析器前添加一个预处理程序就可以实现这种事件驱动的词法分析程序继而直接作为XML校验器的输入。

步骤4、如果使用数据转换功能则执行步骤5，否则转步骤6；对于数据转换器的实现，最简单的形式是通过字符替换的方式将JSON字符串转换为XML字符串，但比较正式的实现方式是将前面步骤的语法树直接转换为等价的Dom树，两个树在形状上是等价的；

步骤5、数据转换器对词法解析结果进行转换，转换为等价的XML表示例如Document或XML串；例如：<root><a><b>bb</b></a></root>；

步骤6、词法分析器或数据转换器的结果数据进入XML校验器，驱动校验器工作；校验器可以直接采用成熟的XML校验函数库实现，这里不再赘述。

步骤7、XML校验器读取XML Schema或DTD；

步骤8、XML校验器对数据进行校验，如果校验完成，则执行步骤12，否则，继续执行；

步骤9、如果校验发生错误，则进行步骤10，否则进行步骤12；例如，对照定义，这里b的类型是字符串，但是不能输入bb，所以校验发生错误

步骤10、校验结果将XML校验器的错误结果翻译为JSON数据错误，输出结果；“[ERROR1]JSON节点root.a.b的数据必须是bb1、bb2的一个”，要实现错误翻译可以在步骤4的树上建立映射程序，通过分析XML校验错误(一般含有节点信息)就可以定制生成针对JSON节点的校验信息。

步骤11、判断是否需要继续处理，如果是则转步骤8，否则进行步骤12；

步骤12、结束校验，对校验结果进行处理，输出结果，当发现错误时，具体查看控制台或日志的错误信息。

通过上述实施例可看出，通过使用XML语法(如Schema或DTD)定义JSON数据的数据格式，并使用现有的XML数据校验基础设施对JSON数据进行校验。具有如下有益效果：

1)将JSON数据看作是XML语法的实例从而可以充分的利用XML的语法元素例如各种数据类型来定义JSON数据应当满足的数据格式；

2)在JSON数据读取过程中通过数据转换可以简化JSON校验的实现，充分利用现有的各种XML校验基础设施，例如API函数、第三方程序包等；

3)通过校验的过程中对错误进行再处理从而可以更有效的定位问题所在，从而使得经由XML定义校验JSON数据的过程对最终用户隐藏；

4)由于使用了XML各种基础设施，为校验自动化提供了保障。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1、一种数据格式的校验方法，其特征在于，包括：

使用可扩展标识语言语法定义Java script对象标识数据格式；

将输入的Java script对象标识数据进行解析成单词；

按照可扩展标识语言语法对解析为单词的数据进行校验；

输出校验结果。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照可扩展标识语言语法对解析为单词的数据进行校验方式为：事件驱动的方式。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照可扩展标识语言语法对解析为单词的数据进行校验方式具体为：以全量校验的方式对所有解析为单词的数据进行校验。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对输入的Java script对象标识数据进行解析成单词后，还包括：将解析为单词的数据转换为可扩展标识语言数据。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将解析为单词的数据转换为可扩展标识语言数据具体为：将解析为单词的Java script对象标识语法树转换为可扩展标识语言的文档对象模型树。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述输出校验结果的过程中，当校验结果为错误时，将得到的可扩展标识语言错误信息转换为Javascript对象标识错误信息后再输出。

7、一种数据格式的校验装置，其特征在于，包括：

词法分析器，用于将输入的Java script对象标识数据进行解析成单词；

可扩展标识语言校验器，与所述词法分析器连接，用于按照可扩展标识语言语法对解析为单词的数据进行校验；

可扩展标识语言数据定义单元，与所述可扩展标识语言校验器连接，用于以可扩展标识语言语法形式定义Java script对象标识数据，为可扩展标识语言校验器提供校验基准；

校验结果输出单元，用于输出校验结果。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

数据转换器，与所述词法分析器和所述可扩展标识语言校验器连接，用于将解析为单词的数据转换为可扩展标识语言数据，并输出给所述可扩展标识语言校验器进行校验。

9、根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括：

校验结果处理器，连接在所述可扩展标识语言校验器和所述校验结果输出单元之间，用于当校验结果为错误时，将得到的可扩展标识语言错误信息转换为Java script对象标识错误信息。

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