第 1 节:serde——结构体与 JSON 之间

一句话:给结构体加上 #[derive(Serialize, Deserialize)],它就能变成 JSON、又能从 JSON 变回来。配置文件、网络请求、数据库记录……真实项目里 JSON 无处不在,serde 是 Rust 生态的"基础设施之王"。

安装

cargo add serde --features derive
cargo add serde_json

基本用法:两行魔法 ⭐

use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize, PartialEq)]
struct Pet {
    name: String,
    age: u32,
    #[serde(default)]
    nickname: Option<String>,
}

fn main() {
    // 结构体 -> JSON
    let pet = Pet {
        name: String::from("小咪"),
        age: 2,
        nickname: Some(String::from("咪咪")),
    };
    let json = serde_json::to_string_pretty(&pet).expect("序列化失败");
    // {
    //   "name": "小咪",
    //   "age": 2,
    //   "nickname": "咪咪"
    // }

    // JSON -> 结构体
    let input = r#"{"name": "旺财", "age": 3}"#;
    let parsed: Pet = serde_json::from_str(input).expect("反序列化失败");
}

三个要点:

• derive 两行,自动实现:Serialize(变成 JSON)、Deserialize(从 JSON 变回)——不用手写任何解析代码
• 字段名默认和 JSON 键一一对应
• #[serde(default)]:JSON 里缺这个字段时,用默认值(这里 nickname 缺了就给 None)——处理"可选字段"的标准姿势

高频场景

读写配置文件(第 8 章手写解析的"工业级版"):

use std::fs;

#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Config {
    host: String,
    port: u16,
    #[serde(default = "default_workers")]
    workers: u32,
}

fn default_workers() -> u32 {
    4
}

fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 读
    let text = fs::read_to_string("config.json")?;
    let config: Config = serde_json::from_str(&text)?;
    println!("{}:{}", config.host, config.port);

    // 写
    let out = serde_json::to_string_pretty(&config)?;
    fs::write("config.json", out)?;
    Ok(())
}

#[serde(default = "函数名")]:缺字段时调用指定函数给默认值——旧配置升级、新增字段不炸。

动态 JSON(结构不确定):用 serde_json::Value:

let value: serde_json::Value =
    serde_json::from_str(r#"{"name": "小海马", "age": 1}"#)?;
println!("{} 岁", value["age"]);       // 下标取值,缺失给 Null
println!("{:?}", value["age"].as_u64());  // 类型转换,失败给 None

常见误用与坑

• 字段名要对上:JSON 是 user_name,结构体是 username → 反序列化失败。用 #[serde(rename = "user_name")] 或统一命名
• Option 字段:不加 #[serde(default)],JSON 缺它就报错(不是给 None)——"可选"必须显式声明
• to_string_pretty 才有换行:调试日志用 pretty,线上传输用 to_string(紧凑,省带宽)
• 数字溢出:JSON 的 1e10 塞进 u32 会失败——大数用 u64/i64/f64
• 未知字段默认忽略:JSON 多出来的键不会报错(想严格?加 #[serde(deny_unknown_fields)])

别手写解析

看到"手写 split/parse 解析配置文件"(第 8 章那种),先想想 serde——结构体一变,解析代码自动跟着变,永远不会"结构体和解析对不上"。