克隆一个 JsonNode 并将其附加到 .NET 6 中的另一个

Question

我在 .NET 6.0 中使用 System.Text.Json.Nodes，我想做的很简单：从一个 JsonNode 复制一个 JsonNode 并将该节点附加到另一个 JsonNode。
以下是我的代码。

public static string concQuest(string input, string allQuest, string questId) {
    JsonNode inputNode = JsonNode.Parse(input)!;
    JsonNode allQuestNode = JsonNode.Parse(allQuest)!;
    JsonNode quest = allQuestNode.AsArray().First(quest => 
        quest!["id"]!.GetValue<string>() == questId) ?? throw new KeyNotFoundException("No matching questId found.");
    inputNode["quest"] = quest;  // Exception occured
    return inputNode.ToJsonString(options);
}

但是当我尝试运行它时，我得到了一个System.InvalidOperationException 说"The node already has a parent."

我试过编辑

inputNode["quest"] = quest;

到

inputNode["quest"] = quest.Root; // quest.Root is also a JsonNode

然后代码运行良好，但它返回所有节点而不是我指定的节点，这不是我想要的结果。此外，由于代码运行良好，我认为直接将 JsonNode 设置为另一个是可行的。
根据异常消息，如果我想将一个 JsonNode 添加到另一个 JsonNode，我必须先将它从其父级中取消附加，但我该怎么做呢？

请注意，我的 JSON 文件非常大（超过 6MB），因此我想确保我的解决方案没有性能问题。

Answer 1

最简单的选择是将 json 节点转换为字符串并再次解析它（尽管可能不是性能最高的）：

var destination = @"{}";
var source = "[{\"id\": 1, \"name\":\"some quest\"},{}]";
var sourceJson = JsonNode.Parse(source);
var destinationJson = JsonNode.Parse(destination);
var quest = sourceJson.AsArray().First();
destinationJson["quest"] = JsonNode.Parse(quest.ToJsonString());
Console.WriteLine(destinationJson.ToJsonString(new() { WriteIndented = true }));

将打印：

{
  "quest": {
    "id": 1,
    "name": "some quest"
  }
}

UPD

另一个技巧是将JsonNode反序列化为JsonNode：

...
var quest = sourceJson.AsArray().First();    
var clone = quest.Deserialize<JsonNode>();
clone["name"] = "New name"; 
destinationJson["quest"] = clone;
Console.WriteLine(quest["name"]);
Console.WriteLine(destinationJson.ToJsonString(new() { WriteIndented = true }));

打印：

some quest
{
  "quest": {
    "id": 1,
    "name": "New name"
  }
}

Answer 2

由于JsonNode 在.NET 6 中没有Clone() 方法，因此复制它的最简单方法可能是调用序列化程序的JsonSerializer.Deserialize<TValue>(JsonNode, JsonSerializerOptions) 扩展方法将您的节点直接反序列化到另一个节点。首先，引入以下扩展方法来复制或移动节点：

public static partial class JsonExtensions
{
    public static TNode? CopyNode<TNode>(this TNode? node) where TNode : JsonNode => node?.Deserialize<TNode>();

    public static JsonNode? MoveNode(this JsonArray array, int id, JsonObject newParent, string name)
    {
        var node = array[id];
        array.RemoveAt(id); 
        return newParent[name] = node;
    }

    public static JsonNode? MoveNode(this JsonObject parent, string oldName, JsonObject newParent, string name)
    {
        parent.Remove(oldName, out var node);
        return newParent[name] = node;
    }

    public static TNode ThrowOnNull<TNode>(this TNode? value) where TNode : JsonNode => value ?? throw new JsonException("Null JSON value");
}

现在你的代码可以写成如下：

public static string concQuest(string input, string allQuest, string questId) 
{
    var inputObject = JsonNode.Parse(input).ThrowOnNull().AsObject();
    var allQuestArray = JsonNode.Parse(allQuest).ThrowOnNull().AsArray();
    concQuest(inputObject, allQuestArray, questId);
    return inputObject.ToJsonString();
}       

public static JsonNode? concQuest(JsonObject inputObject, JsonArray allQuestArray, string questId) 
{
    // Enumerable.First() will throw an InvalidOperationException if no element is found satisfying the predicate.
    var node = allQuestArray.First(quest => quest!["id"]!.GetValue<string>() == questId);
    return inputObject["quest"] = node.CopyNode();
}

或者，如果你不打算保留你的任务数组，你可以像这样将节点从数组移动到目标：

public static string concQuest(string input, string allQuest, string questId) 
{
    var inputObject = JsonNode.Parse(input).ThrowOnNull().AsObject();
    var allQuestArray = JsonNode.Parse(allQuest).ThrowOnNull().AsArray();
    concQuest(inputObject, allQuestArray, questId);
    return inputObject.ToJsonString();
}       

public static JsonNode? concQuest(JsonObject inputObject, JsonArray allQuestArray, string questId) 
{
    // Enumerable.First() will throw an InvalidOperationException if no element is found satisfying the predicate.
    var (_, index) = allQuestArray.Select((quest, index) => (quest, index)).First(p => p.quest!["id"]!.GetValue<string>() == questId);
    return allQuestArray.MoveNode(index, inputObject, "quest");
}

你也写了

由于我的 json 文件很大（超过 6MB），我担心可能会出现一些性能问题。

在这种情况下，我会避免将 JSON 文件加载到 input 和 allQuest 字符串中，因为大于 85,000 字节的字符串会出现在 large object heap 上，这可能会导致后续性能下降。相反，直接从相关文件反序列化为JsonNode 数组和对象，如下所示：

var questId = "2"; // Or whatever

JsonArray allQuest;
using (var stream = new FileStream(allQuestFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Open, Access = FileAccess.Read }))
    allQuest = JsonNode.Parse(stream).ThrowOnNull().AsArray();

JsonObject input;
using (var stream = new FileStream(inputFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Open, Access = FileAccess.Read }))
    input = JsonNode.Parse(stream).ThrowOnNull().AsObject();

JsonExtensions.concQuest(input, allQuest, questId);

using (var stream = new FileStream(inputFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Create, Access = FileAccess.Write }))
using (var writer = new Utf8JsonWriter(stream, new JsonWriterOptions { Indented = true }))
    input.WriteTo(writer);

或者，如果您的应用是异步的，您可以这样做：

JsonArray allQuest;
await using (var stream = new FileStream(allQuestFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Open, Access = FileAccess.Read, Options = FileOptions.Asynchronous }))
    allQuest = (await JsonSerializer.DeserializeAsync<JsonArray>(stream)).ThrowOnNull();

JsonObject input;
await using (var stream = new FileStream(inputFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Open, Access = FileAccess.Read, Options = FileOptions.Asynchronous }))
    input = (await JsonSerializer.DeserializeAsync<JsonObject>(stream)).ThrowOnNull();

JsonExtensions.concQuest(input, allQuest, questId);

await using (var stream = new FileStream(inputFileName, new FileStreamOptions { Mode = FileMode.Create, Access = FileAccess.Write, Options = FileOptions.Asynchronous }))
    await JsonSerializer.SerializeAsync(stream, input, new JsonSerializerOptions { WriteIndented = true });

注意事项：

• Microsoft 的文档explicitly recommends against serializing from and to strings instead of UTF-8 byte sequences for performance reasons 这是不将大型 JSON 文件加载到临时字符串缓冲区的另一个原因。

演示小提琴：

• 要复制节点，请参阅https://dotnetfiddle.net/cwKDen。

• 要移动节点，请参阅https://dotnetfiddle.net/cI8DuB。

• 异步读写见https://dotnetfiddle.net/VjKstQ