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jq处理json

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jq 处理 JSON 详解：从安装到高级应用

在日常工作中，JSON 格式的日志、配置文件或接口响应非常常见，jq 作为轻量级的命令行 JSON 处理器，能高效完成过滤、提取、分组、计数等操作，是处理 JSON 数据的必备工具。本文将从安装 jq 开始，围绕 JSON 数组和 “每行一个 JSON 对象”（JSON Lines）两种常见格式，详解 jq 的核心用法。

安装 jq

jq 不是系统默认安装的工具，需手动安装，以下是主流操作系统的安装方法：

Linux 系统

（1）Debian/Ubuntu 系列
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sudo apt-get update && sudo apt-get install -y jq
（2）CentOS/RHEL 系列
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# CentOS 7 及以上（需启用 EPEL 源）
sudo yum install -y epel-release
sudo yum install -y jq

# CentOS 8 / Rocky Linux 等（使用 dnf）
sudo dnf install -y jq
（3）Fedora
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sudo dnf install -y jq
（4）Arch Linux
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sudo pacman -S jq

macOS 系统

（1）使用 Homebrew（推荐）
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brew install jq
（2）使用 MacPorts
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sudo port install jq

Windows 系统

（1）使用 Chocolatey 包管理器
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choco install jq -y
（2）手动下载

从 jq 官方网站 下载 Windows 版本的可执行文件，添加到系统环境变量 PATH 中即可。

验证安装

安装完成后，执行以下命令验证：

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jq --version
# 输出示例：jq-1.6（版本号可能因系统而异）

jq 基础：语法与核心概念

基本语法

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jq [选项] '过滤表达式' [输入文件]
  • 输入：可以是 JSON 文件（.json）、JSON Lines 文件（.jsonl，每行一个 JSON 对象），或通过管道传递的 JSON 流。
  • 过滤表达式：jq 的核心，用于描述对 JSON 数据的处理逻辑（如筛选、提取、转换等）。
  • 输出：处理后的 JSON 数据（默认格式化输出，便于阅读）。

核心概念

  • JSON 结构：jq 支持处理 JSON 对象（{key: value}）和数组（[item1, item2]）。
  • 字段访问：通过 .字段名 访问对象字段（如 .name 获取 name 字段）；通过 .[索引] 访问数组元素（如 .[0] 获取数组第一个元素）。
  • 管道操作：用 | 连接多个处理步骤（如先筛选再分组：select(...) | group_by(...)）。

处理 JSON 数组：完整数组结构

JSON 数组是最常见的格式（整个文件为一个数组，如 [{"a":1}, {"a":2}]）。以下通过实例讲解筛选、分组、聚合等操作。

基础筛选：select()

select(条件) 用于筛选符合条件的元素，条件为布尔表达式（如字段相等、数值比较等）。

示例：假设有 data.json，内容为：

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[
  {"app": "user", "status": "success", "date": "20241212"},
  {"app": "order", "status": "fail", "date": "20241212"},
  {"app": "user", "status": "success", "date": "20241213"},
  {"app": "user", "status": "fail", "date": "20241212"}
]

筛选 date 为 20241212 的记录：

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jq '.[] | select(.date == "20241212")' data.json
  • .[]：遍历数组中的每个元素（将数组 “展开” 为单个对象）。
  • select(.date == "20241212")：保留 date 字段等于 20241212 的对象。

输出：

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{
  "app": "user",
  "status": "success",
  "date": "20241212"
}
{
  "app": "order",
  "status": "fail",
  "date": "20241212"
}
{
  "app": "user",
  "status": "fail",
  "date": "20241212"
}

分组与计数：group_by() + map()

group_by(字段) 按指定字段对数组元素分组（返回嵌套数组，每组为相同字段值的元素集合）；map(表达式) 对分组后的数组进行转换（如计算每组长度即计数）。

示例：按 app 和 status 分组，统计 20241212 当天各组合的数量：

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jq '
  map(select(.date == "20241212")) |  # 先筛选日期符合的记录
  group_by(.app, .status) |          # 按app和status分组
  map({                               # 转换每组为{key, count}结构
    key: {app: .[0].app, status: .[0].status},
    count: length
  })
' data.json

解析：

  • map(select(...))：对数组中每个元素应用筛选，返回筛选后的新数组（避免用 .[] 展开，否则后续无法分组）。
  • group_by(.app, .status)：按 app 和 status 的组合分组，结果为嵌套数组（如 [[user-success元素], [order-fail元素], ...]）。
  • map(...)：遍历每个分组，用 .[0].app 获取组内第一个元素的 app（因分组后组内元素该字段相同），length 为组内元素数量（计数）。

输出：

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[
  {
    "key": {
      "app": "order",
      "status": "fail"
    },
    "count": 1
  },
  {
    "key": {
      "app": "user",
      "status": "fail"
    },
    "count": 1
  },
  {
    "key": {
      "app": "user",
      "status": "success"
    },
    "count": 1
  }
]

处理 JSON Lines：每行一个 JSON 对象

日志文件常采用 “JSON Lines” 格式（.jsonl），即每行一个独立的 JSON 对象（而非整个文件为一个数组）。此时需先用 jq 的 -s 选项将所有行合并为一个数组，再进行聚合操作。

-s 选项：合并多行为数组

-s（--slurp）选项会将所有输入行读入一个大数组（每行一个元素），从而支持跨行进分组、聚合。

示例：data.jsonl 内容（每行一个对象）：

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{"app": "user", "status": "success", "date": "20241212"}
{"app": "order", "status": "fail", "date": "20241212"}
{"app": "user", "status": "success", "date": "20241213"}
{"app": "user", "status": "fail", "date": "20241212"}

合并为数组并查看：

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jq -s '.' data.jsonl  # -s 将所有行合并为一个数组

输出：

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[
  {"app": "user", "status": "success", "date": "20241212"},
  {"app": "order", "status": "fail", "date": "20241212"},
  {"app": "user", "status": "success", "date": "20241213"},
  {"app": "user", "status": "fail", "date": "20241212"}
]

聚合操作：分组计数

对 JSON Lines 文件进行分组计数，步骤与 JSON 数组类似（先合并为数组，再筛选、分组）。

示例：统计 data.jsonl 中 20241212 当天各 app 和 status 的数量：

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jq -s '
  map(select(.date == "20241212")) |  # 筛选日期符合的记录
  group_by([.app, .status]) |        # 按[app, status]组合分组（数组形式）
  map({
    app: .[0].app,
    status: .[0].status,
    count: length
  })
' data.jsonl

说明：

  • -s 确保所有行被合并为一个数组，后续 map 和 group_by 可作用于整个数据集。
  • group_by([.app, .status]) 与 group_by(.app, .status) 效果相同，均按两个字段组合分组。

输出：与 JSON 数组示例相同（按 app 和 status 分组的计数结果）。

进阶操作：提取、转换与条件逻辑

提取指定字段

用 {新字段名: .原字段名} 提取需要的字段，简化输出。

示例：从 data.json 中提取 app 和 date 字段：

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jq '.[] | {应用: .app, 日期: .date}' data.json

输出：

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{ "应用": "user", "日期": "20241212" }
{ "应用": "order", "日期": "20241212" }
...

条件转换：if-else

根据字段值进行条件转换（如将 status 转换为中文）。

示例：将 status 为 success 转为 “成功”，fail 转为 “失败”：

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jq '.[] | {
  app: .app,
  状态: if .status == "success" then "成功" else "失败" end
}' data.json

嵌套 JSON 处理

对于嵌套结构（如 {a: {b: 1}}），用 .a.b 访问深层字段。

示例：处理嵌套 JSON：

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// nested.json
[
  {"app": "pay", "detail": {"code": 200, "msg": "ok"}},
  {"app": "pay", "detail": {"code": 500, "msg": "error"}}
]

提取 app 和 detail.code：

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jq '.[] | {app: .app, code: .detail.code}' nested.json

实用技巧与常见场景

1. 格式化输出

默认输出已格式化，若需紧凑格式（无缩进），用 -c 选项：

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jq -c '.[] | select(.date == "20241212")' data.json  # 紧凑输出

2. 日志分析场景

结合管道处理实时日志流（如从 tail 输出中筛选特定日志）：

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tail -f app.log | jq -c 'select(.level == "error")'  # 实时打印错误级别日志

3. 计数去重

统计某个字段的去重值及出现次数：

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jq -s '
  group_by(.app) | 
  map({app: .[0].app, count: length})
' data.jsonl  # 统计每个app的出现次数
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