lua开发--字符串,json,编码转换

来源：互联网发布：姜大声知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/06 00:41

JSON库

在进行数据传输时JSON格式目前应用广泛，因此从Lua对象与JSON字符串之间相互转换是一个非常常见的功能；目前Lua也有几个JSON库，本人用过cjson、dkjson。其中cjson的语法严格（比如unicode \u0020\u7eaf），要求符合规范否则会解析失败（如\u002），而dkjson相对宽松，当然也可以通过修改cjson的源码来完成一些特殊要求。而在使用dkjson时也没有遇到性能问题，目前使用的就是dkjson。使用时要特别注意的是大部分JSON库都仅支持UTF-8编码；因此如果你的字符编码是如GBK则需要先转换为UTF-8然后进行处理。

1.1、test_cjson.lua

local cjson = require("cjson")--lua对象到字符串local obj = {    id = 1,    name = "zhangsan",    age = nil,    is_male = false,    hobby = {"film", "music", "read"}}local str = cjson.encode(obj)ngx.say(str, "<br/>")--字符串到lua对象str = '{"hobby":["film","music","read"],"is_male":false,"name":"zhangsan","id":1,"age":null}'local obj = cjson.decode(str)ngx.say(obj.age, "<br/>")ngx.say(obj.age == nil, "<br/>")ngx.say(obj.age == cjson.null, "<br/>")ngx.say(obj.hobby[1], "<br/>")--循环引用obj = {   id = 1}obj.obj = obj-- Cannot serialise, excessive nesting--ngx.say(cjson.encode(obj), "<br/>")local cjson_safe = require("cjson.safe")--nilngx.say(cjson_safe.encode(obj), "<br/>")

null将会转换为cjson.null；循环引用会抛出异常Cannot serialise, excessive nesting，默认解析嵌套深度是1000，可以通过cjson.encode_max_depth()设置深度提高性能；使用cjson.safe不会抛出异常而是返回nil。

1.2、example.conf配置文件

     location ~ /lua_cjson {        default_type 'text/html';        lua_code_cache on;        content_by_lua_file /usr/example/lua/test_cjson.lua;     }

1.3、访问如http://192.168.1.2/lua_cjson将得到如下结果

{"hobby":["film","music","read"],"is_male":false,"name":"zhangsan","id":1}  null  false  true  film  nil

lua-cjson文档http://www.kyne.com.au/~mark/software/lua-cjson-manual.html。

接下来学习下dkjson。
2.1、下载dkjson库

cd /usr/example/lualib/  wget http://dkolf.de/src/dkjson-lua.fsl/raw/dkjson.lua?name=16cbc26080996d9da827df42cb0844a25518eeb3 -O dkjson.lua

2.2、test_dkjson.lua

local dkjson = require("dkjson")--lua对象到字符串local obj = {    id = 1,    name = "zhangsan",    age = nil,    is_male = false,    hobby = {"film", "music", "read"}}local str = dkjson.encode(obj, {indent = true})ngx.say(str, "<br/>")--字符串到lua对象str = '{"hobby":["film","music","read"],"is_male":false,"name":"zhangsan","id":1,"age":null}'local obj, pos, err = dkjson.decode(str, 1, nil)ngx.say(obj.age, "<br/>")ngx.say(obj.age == nil, "<br/>")ngx.say(obj.hobby[1], "<br/>")--循环引用obj = {   id = 1}obj.obj = obj--reference cycle--ngx.say(dkjson.encode(obj), "<br/>")

默认情况下解析的json的字符会有缩排和换行，使用{indent = true}配置将把所有内容放在一行。和cjson不同的是解析json字符串中的null时会得到nil。

2.3、example.conf配置文件

    location ~ /lua_dkjson {         default_type 'text/html';         lua_code_cache on;         content_by_lua_file /usr/example/lua/test_dkjson.lua;      }

2.4、访问如http://192.168.1.2/lua_dkjson将得到如下结果
{ “hobby”:[“film”,”music”,”read”], “is_male”:false, “name”:”zhangsan”, “id”:1 }
nil
true
film
dkjson文档http://dkolf.de/src/dkjson-lua.fsl/home和http://dkolf.de/src/dkjson-lua.fsl/wiki?name=Documentation。

编码转换

我们在使用一些类库时会发现大部分库仅支持UTF-8编码，因此如果使用其他编码的话就需要进行编码转换的处理；而Linux上最常见的就是iconv，而lua-iconv就是它的一个Lua API的封装。

安装lua-iconv可以通过如下两种方式：

ubuntu下可以使用如下方式

apt-get install luarocks  luarocks install lua-iconv   cp /usr/local/lib/lua/5.1/iconv.so  /usr/example/lualib/

源码安装方式，需要有gcc环境
下载地址:https://github.com/ittner/lua-iconv/downloads

wget https://github.com/do^Cloads/ittner/lua-iconv/lua-iconv-7.tar.gztar -xvf lua-iconv-7.tar.gzcd lua-iconv-7gcc -O2 -fPIC -I/usr/include/lua5.1 -c luaiconv.c -o luaiconv.o -I/usr/includegcc -shared -o iconv.so -L/usr/local/lib luaiconv.o -L/usr/libcp iconv.so  /usr/example/lualib/

1、test_iconv.lua

    ngx.say("中文")

此时文件编码必须为UTF-8，即Lua文件编码为什么里边的字符编码就是什么。
2、example.conf配置文件

     location ~ /lua_iconv {        default_type 'text/html';        charset gbk;        lua_code_cache on;        content_by_lua_file /usr/example/lua/test_iconv.lua;     }

通过charset告诉浏览器我们的字符编码为gbk。

3、访问 http://192.168.1.2/lua_iconv会发现输出乱码；

此时需要我们将test_iconv.lua中的字符进行转码处理：

  local iconv = require("iconv")      local togbk = iconv.new("gbk", "utf-8")      local str, err = togbk:iconv("中文")      ngx.say(str)

通过转码我们得到最终输出的内容编码为gbk，使用方式iconv.new(目标编码, 源编码)。

有如下可能出现的错误：

    nil             没有错误成功。      iconv.ERROR_NO_MEMORY          内存不足。      iconv.ERROR_INVALID          有非法字符。      iconv.ERROR_INCOMPLETE          有不完整字符。      iconv.ERROR_FINALIZED          使用已经销毁的转换器，比如垃圾回收了。      iconv.ERROR_UNKNOWN           未知错误

另外在实际使用中进行UTF-8到GBK转换过程时，会发现有些字符在GBK编码表但是转换不了，此时可以使用更高的编码GB18030来完成转换。

更多介绍请参考http://ittner.github.io/lua-iconv/。

位运算

Lua 5.3之前是没有提供位运算支持的，需要使用第三方库，比如LuaJIT提供了bit库。

1、test_bit.lua

  local bit = require("bit")      ngx.say(bit.lshift(1, 2))

lshift进行左移位运算，即得到4。

其他位操作API请参考http://bitop.luajit.org/api.html。Lua 5.3的位运算操作符http://cloudwu.github.io/lua53doc/manual.html#3.4.2.

cache

ngx_lua模块本身提供了全局共享内存ngx.shared.DICT可以实现全局共享，另外可以使用如Redis来实现缓存。另外还一个lua-resty-lrucache实现，其和ngx.shared.DICT不一样的是它是每Worker进程共享，即每个Worker进行会有一份缓存，而且经过实际使用发现其性能不如ngx.shared.DICT。但是其好处就是不需要进行全局配置。

1、创建缓存模块来实现只初始化一次：

vim /usr/example/lualib/mycache.lua

local lrucache = require("resty.lrucache")--创建缓存实例，并指定最多缓存多少条目local cache, err = lrucache.new(200)if not cache then   ngx.log(ngx.ERR, "create cache error : ", err)endlocal function set(key, value, ttlInSeconds)    cache:set(key, value, ttlInSeconds)endlocal function get(key)    return cache:get(key)endlocal _M = {  set = set,  get = get}return _M

此处利用了模块的特性实现了每个Worker进行只初始化一次cache实例。
2、test_lrucache.lua

local mycache = require("mycache")  local count = mycache.get("count") or 0  count = count + 1  mycache.set("count", count, 10 * 60 * 60) --10分钟  ngx.say(mycache.get("count"))

可以实现诸如访问量统计，但仅是每Worker进程的。
3、example.conf配置文件

     location ~ /lua_lrucache {        default_type 'text/html';        lua_code_cache on;        content_by_lua_file /usr/example/lua/test_lrucache.lua;     }

访问如http://192.168.1.2/lua_lrucache测试。

更多介绍请参考https://github.com/openresty/lua-resty-lrucache。

字符串处理

Lua 5.3之前没有提供字符操作相关的函数，如字符串截取、替换等都是字节为单位操作；在实际使用时尤其包含中文的场景下显然不能满足需求；即使Lua 5.3也仅提供了基本的UTF-8操作。

Lua UTF-8库

https://github.com/starwing/luautf8

LuaRocks安装

    #首先确保git安装了      apt-get install git      luarocks install utf8      cp /usr/local/lib/lua/5.1/utf8.so  /usr/example/lualib/

源码安装

wget https://github.com/starwing/luautf8/archive/master.zipunzip master.zipcd luautf8-master/gcc -O2 -fPIC -I/usr/include/lua5.1 -c utf8.c -o utf8.o -I/usr/includegcc -shared -o utf8.so -L/usr/local/lib utf8.o -L/usr/lib

1、test_utf8.lua

  local utf8 = require("utf8")      local str = "abc中文"      ngx.say("len : ", utf8.len(str), "<br/>")      ngx.say("sub : ", utf8.sub(str, 1, 4))

文件编码必须为UTF8，此处我们实现了最常用的字符串长度计算和字符串截取。
2、example.conf配置文件

    location ~ /lua_utf8 {         default_type 'text/html';         lua_code_cache on;         content_by_lua_file /usr/example/lua/test_utf8.lua;      }

3、访问如http://192.168.1.2/lua_utf8测试得到如下结果

len : 5
sub : abc中

字符串转换为unicode编码：

local bit = require("bit")local bit_band = bit.bandlocal bit_bor = bit.borlocal bit_lshift = bit.lshiftlocal string_format = string.formatlocal string_byte = string.bytelocal table_concat = table.concatlocal function utf8_to_unicode(str)    if not str or str == "" or str == ngx.null then        return nil    end    local res, seq, val = {}, 0, nil    for i = 1, #str do        local c = string_byte(str, i)        if seq == 0 then            if val then                res[#res + 1] = string_format("%04x", val)            end           seq = c < 0x80 and 1 or c < 0xE0 and 2 or c < 0xF0 and 3 or                              c < 0xF8 and 4 or --c < 0xFC and 5 or c < 0xFE and 6 or                              0            if seq == 0 then                ngx.log(ngx.ERR, 'invalid UTF-8 character sequence' .. ",,," .. tostring(str))                return str            end            val = bit_band(c, 2 ^ (8 - seq) - 1)        else            val = bit_bor(bit_lshift(val, 6), bit_band(c, 0x3F))        end        seq = seq - 1    end    if val then        res[#res + 1] = string_format("%04x", val)    end    if #res == 0 then        return str    end    return "\\u" .. table_concat(res, "\\u")endngx.say("utf8 to unicode : ", utf8_to_unicode("abc中文"), "<br/>")

如上方法将输出utf8 to unicode : \u0061\u0062\u0063\u4e2d\u6587。

到此基本的字符串操作就完成了，其他luautf8模块的API和LuaAPI类似可以参考

http://cloudwu.github.io/lua53doc/manual.html#6.4

http://cloudwu.github.io/lua53doc/manual.html#6.5

另外对于GBK的操作，可以先转换为UTF-8，最后再转换为GBK即可。

0 0