Rust で serde を使った JSON シリアライズ時にフィールドの値を変換する

Rust でオブジェクトから JSON にシリアライズするときは serde と serde_json を使うのが一般的です。

今回はシリアライズするときに特定のフィールドの値を任意に変換する方法を紹介します。

事前準備

dependencies の追加

Cargo.toml の dependencies に serde と serde_json を追加します。

[dependencies]
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0"

構造体の準備

既存のシリアライズ可能な構造体を使う場合を除き、自分でシリアライズ可能な構造体を定義するときは derive 属性で Serialize Trait を継承させます。

今回は String 型の topicf32 型の value をもつ MyData 構造体を想定します。

use serde::Serialize;

#[derive(Serialize)]
struct MyData {
    pub topic: String,
    pub value: f32,
}

JSON へシリアライズ

単純なシリアライズ

JSON へシリアライズするには serde_json::to_string() を呼び出します。

fn main() {
    let data = MyData {
        topic: "My first topic".to_string(),
        value: 1.23456,
    };
    let content = serde_json::to_string(&data).unwrap();
    println!("{}", content);
    // will get `{"topic":"My first topic","value":1.23456}`
}

これで {"topic":"My first topic","value":1.23456} のような JSON が得られるはずです。

なお、整形された JSON を得るには to_string の代わりに to_string_pretty を使います。

let content = serde_json::to_string_pretty(&data).unwrap();

シリアライズ関数を指定したシリアライズ

さて、本題のシリアライズ時に特定のフィールドを変換したい場合です。

そのときは変換用関数を作り、構造体のフィールドに対して serialize_with を指定します。たとえば value フィールドの変換に format_f32_data という関数を用いる場合は下記のように構造体を宣言します。

use serde::Serialize;

#[derive(Serialize)]
struct MyData {
    pub topic: String,
    #[serde(serialize_with="format_f32_data")]
    pub value: f32,
}

#[serde(serialize_with="format_f32_data")] がこのフィールドの変換関数の指定です。

そして変換関数自体を実装します。シグネチャは fn function_name<S>(x: &f32, s: S) -> Result<S::Ok, S::Error> where S: Serializer のようになります。少し複雑ですが、こういうものなのであまり悩まず、 function_name f32 だけを必要な名前、型に変更して使いましょう。

下記は入力の浮動小数点数を小数点以下 2 桁で四捨五入する関数の例です。

fn format_f32_data<S>(x: &f32, s: S) -> Result<S::Ok, S::Error> where S: Serializer
{
    s.serialize_f32((x * 100.0).round() / 100.0)
}

これで同様にシリアライズすると {"topic":"My first topic","value":1.23} のように四捨五入された値で取得できるようになります。

ただ、変換が一方通行ならいいですが、この関数の場合は不可逆変換なので、デシリアライズすると結果が違ってきてしまいます。シリアライズ/デシリアライズ両方向の場合は、気をつけてください。

おまけ

serde でのデフォルト値の指定

Deserialize を行う構造体で、変換元の JSON にキーが含まれていないとき、デフォルト値を使いたい場合があります。

そんなときはフィールドと同じ型を返す関数を定義し、 #[serde(default="funcation_name")] を指定しましょう。

fn default_as_true() -> bool { true } // true を返す関数
fn default_as_1() -> i32 { 1 } // 1 を返す関数

#[derive(Deserialize)]
struct Config {
    #[serde(default="default_as_true")]
    pub my_boolean: bool,
    #[serde(default="default_as_1")]
    pub my_integer: i32,
}

これだけです。少し面倒な気もしますが、関数で書ける分、リテラルより融通が利きます。

あとがき

ちなみに今回は JSON シリアライズを前提に書きましたが、 serde 共通なのでシリアライズ方法が JSON でなくとも大丈夫です。

今回紹介した serialize_withdefault を含め、 serde のフィールド属性の種類は下記の公式ページを参照してみてください。 (あまり親切ではないですが)

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