c# - 比较两个相同结构的任意 JToken-s

Question

我想比较两个相同类型和结构的任意 JTokens(NewtonSoft 的 Json.Net)。

static int CompareTokens(JToken x, JToken y);  
// possible output: 0 / 1 / -1

主要目标 是能够使用这个方法对两个 Json 字符串进行排序，这样即使一开始它们有相同的数据，但顺序不同，最后这些都是两个完全相同的字符串。所以排序标准并不重要，重要的是这个标准总是相同的。并且应考虑到每个小数据元素。

JToken 可以是以下几种类型之一:Array、Boolean、Date、Float、Guid、Integer、Null、Object、Property、String、TimeSpan、Uri。我没有考虑比较 Bytes, Comment, Constructor, None, Undefined, Raw。

• 如果能对比较 JArrays 和 JObjects 有一些想法，那就太好了。这应该是一些递归比较，因为 JArrays 可能由其他 JArrays 和 JObjects 组成，反之亦然。任何想法将不胜感激。
• 但是了解如何比较更简单的类型也会很有帮助。我想知道如何将 JToken 转换为实际类型(而不是知道如何从逻辑上做到这一点)。
• JValue 实现了 IComparable，但我不知道如何将简单类型的 JToken 转换为 JValue。了解这一点也会有所帮助。

Answer 1

在 Linq-to-JSON 中， JValue 表示原始值(字符串、数字、 bool 值等)。它实现了 IComparable<JValue> ，因此 Json.NET 负责为您对原始值进行排序。

在此基础上，您将需要递归地下降两个 JToken并行的对象层次结构。当您遇到具有不同 .Net 类型或不同属性(如果不是 JValue )或具有不同值(如果是 JValue )的第一个标记时，您需要返回比较值。

请记住以下几点:

• 比较方法应该是自反的、反对称的和传递的。
• 不同 .Net 类型的容器 token 需要以某种一致的方式按类型排序。
• JArray 的子标记和 JConstructor已订购。
• JObject 的子标记不是，因此需要以某种稳定、对称的方式对它们进行比较。按属性名称 的顺序遍历两者似乎可行。
• 没有明显的方法来比较JRaw ，所以不要尝试，让异常被抛出。

下面是一个原型(prototype)实现:

public class JTokenComparer : IComparer<JToken>
{
    public static JTokenComparer Instance { get { return instance; } }

    static JTokenComparer instance;

    static JTokenComparer()
    {
        instance = new JTokenComparer();
    }

    readonly Dictionary<Type, KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>> dict;

    JTokenComparer()
    {
        dict = new Dictionary<Type, KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>>
        {
            // Order chosen semi-arbitrarily.  Putting values first seems reasonable though.
            {typeof(JValue), new KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>(0, new JValueComparer()) },
            {typeof(JProperty), new KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>(1, new JPropertyComparer()) },
            {typeof(JArray), new KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>(2, new JArrayComparer()) },
            {typeof(JObject), new KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>(3, new JObjectComparer()) },
            {typeof(JConstructor), new KeyValuePair<int, IComparer<JToken>>(4, new JConstructorComparer()) },
        };
    }

    #region IComparer<JToken> Members

    public int Compare(JToken x, JToken y)
    {
        if (x is JRaw || y is JRaw)
            throw new InvalidOperationException("Tokens of type JRaw cannot be sorted");
        if (object.ReferenceEquals(x, y))
            return 0;
        else if (x == null)
            return -1;
        else if (y == null)
            return 1;

        var typeData1 = dict[x.GetType()];
        var typeData2 = dict[y.GetType()];

        int comp;
        if ((comp = typeData1.Key.CompareTo(typeData2.Key)) != 0)
            return comp;
        if (typeData1.Value != typeData2.Value)
            throw new InvalidOperationException("inconsistent dictionary values"); // Internal error
        return typeData2.Value.Compare(x, y);
    }

    #endregion
}

abstract class JTokenComparerBase<TJToken> : IComparer<JToken> where TJToken : JToken
{
    protected TJToken CheckType(JToken item)
    {
        if (item != null && item.GetType() != typeof(TJToken))
            throw new ArgumentException(string.Format("Actual type {0} of token \"{1}\" does not match expected type {2}", item.GetType(), item, typeof(TJToken)));
        return (TJToken)item;
    }

    protected bool TryBaseCompare(TJToken x, TJToken y, out int comparison)
    {
        CheckType(x);
        CheckType(y);
        if (object.ReferenceEquals(x, y))
        {
            comparison = 0;
            return true;
        }
        else if (x == null)
        {
            comparison = -1;
            return true;
        }
        else if (y == null)
        {
            comparison = 1;
            return true;
        }
        comparison = 0;
        return false;
    }

    protected abstract int CompareDerived(TJToken x, TJToken y);

    protected int TokenCompare(JToken x, JToken y)
    {
        var tx = CheckType(x);
        var ty = CheckType(y);
        int comp;
        if (TryBaseCompare(tx, ty, out comp))
            return comp;
        return CompareDerived(tx, ty);
    }

    #region IComparer<JToken> Members

    int IComparer<JToken>.Compare(JToken x, JToken y)
    {
        return TokenCompare(x, y);
    }

    #endregion
}

abstract class JContainerOrderedComparerBase<TJToken> : JTokenComparerBase<TJToken> where TJToken : JContainer
{
    protected int CompareItemsInOrder(TJToken x, TJToken y)
    {
        int comp;
        // Dictionary order: sort on items before number of items.
        for (int i = 0, n = Math.Min(x.Count, y.Count); i < n; i++)
            if ((comp = JTokenComparer.Instance.Compare(x[i], y[i])) != 0)
                return comp;
        if ((comp = x.Count.CompareTo(y.Count)) != 0)
            return comp;
        return 0;
    }
}

class JPropertyComparer : JTokenComparerBase<JProperty>
{
    protected override int CompareDerived(JProperty x, JProperty y)
    {
        int comp;
        if ((comp = x.Name.CompareTo(y.Name)) != 0)
            return comp;
        return JTokenComparer.Instance.Compare(x.Value, y.Value);
    }
}

class JObjectComparer : JTokenComparerBase<JObject>
{
    protected override int CompareDerived(JObject x, JObject y)
    {
        int comp;
        // Dictionary order: sort on items before number of items.
        // Order both property sequences to preserve reflexivity.
        foreach (var propertyComp in x.Properties().OrderBy(p => p.Name).Zip(y.Properties().OrderBy(p => p.Name), (xp, yp) => JTokenComparer.Instance.Compare(xp, yp)))
            if (propertyComp != 0)
                return propertyComp;
        if ((comp = x.Count.CompareTo(y.Count)) != 0)
            return comp;
        return 0;
    }
}

class JArrayComparer : JContainerOrderedComparerBase<JArray>
{
    protected override int CompareDerived(JArray x, JArray y)
    {
        int comp;
        if ((comp = CompareItemsInOrder(x, y)) != 0)
            return comp;
        return 0;
    }
}

class JConstructorComparer : JContainerOrderedComparerBase<JConstructor>
{
    protected override int CompareDerived(JConstructor x, JConstructor y)
    {
        int comp;
        if ((comp = x.Name.CompareTo(y.Name)) != 0)
            return comp;
        if ((comp = CompareItemsInOrder(x, y)) != 0)
            return comp;
        return 0;
    }
}

class JValueComparer : JTokenComparerBase<JValue>
{
    protected override int CompareDerived(JValue x, JValue y)
    {
        return Comparer<JToken>.Default.Compare(x, y); // JValue implements IComparable<JValue>
    }
}

轻微测试 prototype fiddle .