Spark SQL中的from_json函数详解

news/2025/1/24 13:59:18/

json_0">Spark SQL中的from_json函数详解

在Spark SQL中,from_json是一个用于解析JSON数据的函数,主要用于将JSON格式的字符串解析为结构化的数据(即StructType或其他Spark SQL数据类型)。这个函数在处理半结构化数据(如JSON日志、嵌套结构数据)时非常有用。

1. 基本用法

from_json的主要作用是将JSON字符串解析为指定的Spark SQL数据类型(如StructType、ArrayType等)。通常与schema(模式定义)结合使用,明确解析后数据的结构。

语法

sql">from_json(json_string, schema [, options])
  • json_string:要解析的JSON字符串。
  • schema:定义JSON数据结构的模式,可以是StructType、ArrayType等。
  • options(可选):用于指定解析选项(如是否允许解析失败、空值处理等)。

2. 数据结构内容(Schema 定义)

from_json函数需要明确的模式定义(schema),以便将JSON字符串解析为结构化数据。模式可以是以下几种Spark SQL数据类型:

2.1 基本数据类型

  • StringType:字符串
  • IntegerType:整数
  • LongType:长整型
  • DoubleType:双精度浮点型
  • BooleanType:布尔值
  • TimestampType:时间戳
  • DateType:日期

2.2 复杂数据类型

  • StructType:结构体,类似于JSON对象。
  • ArrayType:数组,类似于JSON数组。
  • MapType:键值对,类似于JSON中的键值结构。

3. 使用示例

3.1 示例解析简单JSON

JSON数据:

json">{"name": "Alice", "age": 25}

SQL实现:

sql">CREATE OR REPLACE TEMP VIEW json_table AS 
SELECT '{"name": "Alice", "age": 25}' AS json_string;SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>') AS parsed
FROM json_table;

输出结果:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+

3.2 示例:解析嵌套JSON

JSON数据:

json">{"name": "Alice","info": {"age": 25,"city": "New York"}
}

SQL实现:

sql">CREATE OR REPLACE TEMP VIEW json_table AS 
SELECT '{"name": "Alice", "info": {"age": 25, "city": "New York"}}' AS json_string;SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, info: STRUCT<age: INT, city: STRING>>') AS parsed
FROM json_table;

输出结果:

+-------------------------+
|parsed                  |
+-------------------------+
|{Alice, {25, New York}} |
+-------------------------+

3.3 示例:解析JSON数组

JSON数据:

json">[{"name": "Alice", "age": 25},{"name": "Bob", "age": 30}
]

SQL实现:

sql">CREATE OR REPLACE TEMP VIEW json_table AS 
SELECT '[{"name": "Alice", "age": 25}, {"name": "Bob", "age": 30}]' AS json_string;SELECT from_json(json_string, 'ARRAY<STRUCT<name: STRING, age: INT>>') AS parsed
FROM json_table;

输出结果:

+--------------------------+
|parsed                   |
+--------------------------+
|[{Alice, 25}, {Bob, 30}] |
+--------------------------+

3.4 示例:解析并提取嵌套字段

JSON数据:

json">{"name": "Alice","info": {"age": 25,"city": "New York"}
}

SQL实现:

sql">CREATE OR REPLACE TEMP VIEW json_table AS 
SELECT '{"name": "Alice", "info": {"age": 25, "city": "New York"}}' AS json_string;SELECT parsed.name AS name,parsed.info.age AS age,parsed.info.city AS city
FROM (SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, info: STRUCT<age: INT, city: STRING>>') AS parsedFROM json_table
);

输出结果:

+-------+---+----------+
|name   |age|city      |
+-------+---+----------+
|Alice  |25 |New York  |
+-------+---+----------+

4. 常见选项(Options)

以下是from_json中支持的常见options参数,以及它们的详细说明和使用案例。

4.1 常见 Options 参数

  • mode:控制解析模式:PERMISSIVEDROPMALFORMEDFAILFAST,默认值:PERMISSIVE。
  • columnNameOfCorruptRecord:如果解析失败,存储错误记录的列名,默认值:空值(无默认值)。
  • timestampFormat:指定时间戳格式,默认值:yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss.SSSXXX。
  • dateFormat:指定日期格式,默认值:yyyy-MM-dd。
  • multiLine:是否允许JSON跨行(即多行JSON),默认值:false。
  • allowUnquotedFieldNames:是否允许字段名不使用引号,默认值:false。
  • allowSingleQuotes:是否允许字段名和字符串值使用单引号,默认值:true。
  • allowNumericLeadingZeros:是否允许数字前置零,默认值:false。
  • allowBackslashEscapingAnyCharacter:是否允许反斜杠转义任意字符,默认值:false。
  • allowComments:是否允许JSON中存在注释(如///* */),默认值:false。

4.2 Options 参数详细解析与案例

4.2.1 mode

mode用于控制解析模式,支持以下三种模式:

  • PERMISSIVE(默认):尝试解析尽可能多的数据。如果某些JSON数据解析失败,Spark会将失败的记录存储在_corrupt_record列中。
  • DROPMALFORMED:丢弃所有解析失败的记录。
  • FAILFAST:如果发现解析错误,则直接抛出异常,停止执行。

案例:mode参数

JSON数据:

json">{"name": "Alice", "age": 25}
{"name": "Bob", "age": "invalid"}
{"name": "Charlie"}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('mode', 'PERMISSIVE')) AS parsed
FROM json_table;

输出(PERMISSIVE模式,失败的记录存储在_corrupt_record):

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
|null            |
|null            |
+----------------+

如果使用DROPMALFORMED

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('mode', 'DROPMALFORMED')) AS parsed
FROM json_table;

输出(解析失败的记录被丢弃):

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+

如果使用FAILFAST

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('mode', 'FAILFAST')) AS parsed
FROM json_table;

输出:Spark会抛出解析失败的异常。

4.2.2 columnNameOfCorruptRecord

指定存储解析失败记录的列名。如果设置了该选项,解析失败的JSON会存储在指定的列中,而不是默认的_corrupt_record列。

案例:columnNameOfCorruptRecord

JSON数据:

json">{"name": "Alice", "age": 25}
{"name": "Bob", "age": "invalid"}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('columnNameOfCorruptRecord', 'error_record')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+-------------------+
|parsed          |error_record       |
+----------------+-------------------+
|{Alice, 25}     |null               |
|null            |{"name": "Bob",...}|
+----------------+-------------------+
4.2.3 timestampFormat 和 dateFormat

用于指定时间戳和日期字段的解析格式。

案例:timestampFormat 和 dateFormat

JSON数据:

json">{"name": "Alice", "timestamp": "2023-01-01T12:00:00", "birth_date": "1990-01-01"}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, timestamp: TIMESTAMP, birth_date: DATE>', map('timestampFormat', 'yyyy-MM-dd\'T\'HH:mm:ss', 'dateFormat', 'yyyy-MM-dd')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+-------------------------------+
|parsed                        |
+-------------------------------+
|{Alice, 2023-01-01 12:00:00, 1990-01-01}|
+-------------------------------+
4.2.4 multiLine

指定是否允许JSON数据跨多行。默认值为false。

案例:multiLine

JSON数据:

json">{"name": "Alice","age": 25
}

SQL查询(multiLine=false,无法解析多行JSON):

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('multiLine', 'false')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|null            |
+----------------+

SQL查询(multiLine=true,支持多行JSON):

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('multiLine', 'true')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+
4.2.5 allowUnquotedFieldNames

允许JSON中的字段名不加引号。

案例:allowUnquotedFieldNames

JSON数据:

json">{name: "Alice", age: 25}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('allowUnquotedFieldNames', 'true')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+
4.2.6 allowSingleQuotes

允许JSON中的字段名和字符串值使用单引号。

案例:allowSingleQuotes

JSON数据:

json">{'name': 'Alice', 'age': 25}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('allowSingleQuotes', 'true')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+
4.2.7 allowComments

允许JSON数据中包含注释(如///* */)。

案例:allowComments

JSON数据:

json">{"name": "Alice", // This is a comment"age": 25
}

SQL查询:

sql">SELECT from_json(json_string, 'STRUCT<name: STRING, age: INT>', map('allowComments', 'true')) AS parsed
FROM json_table;

输出:

+----------------+
|parsed          |
+----------------+
|{Alice, 25}     |
+----------------+

4.3 Options参数总结

from_json的options参数提供了灵活的JSON解析配置,适用于各种复杂或非标准的JSON数据场景。以下是常用场景的总结:

  • 容错性控制:使用modecolumnNameOfCorruptRecord
  • 时间和日期解析:使用timestampFormatdateFormat
  • 非标准JSON支持:使用multiLineallowUnquotedFieldNamesallowSingleQuotesallowComments等。

json_480">5. from_json总结

from_json是Spark SQL中处理JSON数据的核心工具,它的核心是通过指定的schema将JSON字符串解析为结构化数据。通过灵活定义StructType、ArrayType等模式,可以处理简单到复杂的JSON数据结构。如果你有具体的JSON数据或使用场景,可以提供详细信息,我可以进一步帮助你解析和定义适合的schema!
from_json处理完后,我们对拿到的结果可能还要关联的内容spark sql 对struct、array、map类型的函数操作,这样能更加方便对字符串的解析。



http://www.ppmy.cn/news/1565796.html

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