阿里云大数据实战记录8：拆开 json 的每一个元素，一行一个

Xin学数据2023-08-30 13:26

目录

  • 一、前言
  • 二、目标介绍
  • [三、使用 pgsql 实现](#三、使用 pgsql 实现)
    • [3.1 拆分 content 字段](#3.1 拆分 content 字段)
    • [3.2 拆分 level 字段](#3.2 拆分 level 字段)
    • [3.3 拼接两个拆分结果](#3.3 拼接两个拆分结果)
  • [四、使用 ODPS SQL 实现](#四、使用 ODPS SQL 实现)
    • [4.1 拆分 content 字段](#4.1 拆分 content 字段)
    • [4.2 拆分 level 字段](#4.2 拆分 level 字段)
    • [4.3 合并拆分](#4.3 合并拆分)
  • [五、使用 MySQL 实现](#五、使用 MySQL 实现)
  • 六、总结

一、前言

商业场景中，经常会出现新的业务，继而产生新的业务数据，这也难免会导致一些数据被孤立，所以便需要对数据进行同步整合。在清洗数据的过程中，难免也会出现同一个 SQL 逻辑需要使用不同的平台各自支持的一套 SQL 语言来实现。

本文介绍的就是一个同样的 SQL 逻辑，通过不同的平台进行操作。

相关平台：阿里云的 postgresql 和 阿里云的 MaxCompute SQL（下面称 ODPS SQL）。

版本说明：

PostgreSQL：PostgreSQL 11.3 64-bit

MySQL：MySQL 8.0.16

ODPS SQL：odps-sql-function version: r570e07eb77a5063f8c5715b0fa0beeba（阿里云似乎会默认更新到最新版）

二、目标介绍

首先介绍下抽象出来的数据，有一个表，记录2列数据，可以看做是一个答题记录，content列记录用户的某个类的答题内容，而level列记录用户对应类的等级信息，结构如下：

创建临时数据集的 SQL：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select *
from t1;

最终处理效果为：

将content和level里的键值信息分别都取出来，然后拼接成一个用户在某个类型的答题内容和等级信息表单，方便做业务分析。

基本分析：content和level的字符类型都是字符串，但他们的数据结构比较特殊，content是一个 Json 数组结构的字符串，而level是一个键值对结构的字符串。 进行处理的过程中可以将他们转为 Json 字符类型进行处理。

由于不同的用户的行为不同，Json 的元素的长度也是不一致的，所以要将类型（type）展开，需要分别处理两个字段，最后再进行联结。

三、使用 pgsql 实现

pgsql 有比较强大的 json 函数，可以通过相关的 json 函数辅助处理 json 结构的数据，参考 阿里云的 postgresql 的 json 函数文档

3.1 拆分 content 字段

content是一个 Json 数组结构的字符串，所以可以通过::json函数转化为 json 数据类型之后，通过json_array_elements()函数进行元素拆分，一行一个元素。

SQL 参考如下：

sql 复制代码 
-- 拆元素
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select user_id,json_array_elements(content::json) as "content_kv"
from t1;

拆分结果如下，可以看到已将content数据中的每一个元素都拆分开，一行保留一个元素，这时用户 102 有两行记录。

接下来就是把上面的结果中，以键为字段名，以值为字段值，将固定长度的键值对处理为两个新列type和content。直接通过键取值即可，参考 SQL 如下：

sql 复制代码 
-- 拆元素并取值
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select user_id
	,json_array_elements(content::json) 						as "content_kv"
	,json_array_elements(content::json)->>'type'    as "type"
  ,json_array_elements(content::json)->>'content' as "content"
from t1;

结果如下：

返回结果中，user_id、type和content三个字段便是最终需要的字段。所以拆分原始content字段的任务到此完成。

3.2 拆分 level 字段

接下来拆分level字段。
level是一个键值对结构字符串，键值对是标准 json 结构，所以可以通过转化为 json 数据类型之后，再借助json_object_keys()提取键值对中的所有键，一行一个，顺带也将键对应的值提取出来。

先将键取出来，SQL 如下：

sql 复制代码 
-- 取键值对的键
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select user_id,level,json_object_keys(level::json) as "type"
from t1;

结果如下：

有了键，再取值，就很方便了，通过->取值即可。参考 SQL 如下：

sql 复制代码 
-- 取键值对的键和值
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select user_id
	,level
 	,json_object_keys(level::json) 								as "type"
	,level::json -> json_object_keys(level::json) as "level"
from t1;

结果如下：

返回结果中，user_id、type和level三个字段便是最终需要的字段。所以拆分原始level字段的任务到此完成。

3.3 拼接两个拆分结果

拼接这步则相对比较简单，分别将以上的两个拆分的结果作为两个子查询，然后通过user_id和type进行连接即可。

参考 SQL 如下：

sql 复制代码 
-- 拼接
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
select t1_content.user_id,t1_content.type,t1_content.content,t1_level.level 
from(
    select user_id
    	,json_array_elements(content::json)->>'type'    as "type"
      ,json_array_elements(content::json)->>'content' as "content"
    from t1
)t1_content 
left join(
    select user_id
    	,json_object_keys(level::json) 									as "type"
    	,level::json -> json_object_keys(level::json) 	as "level"
    from t1
)t1_level on t1_level.user_id=t1_content.user_id and t1_level.type=t1_content.type
;

最终结果如下：

通过 pgsql 处理还是比较简单的，基本上就是四个函数便可解决，四个函数分别是：::json、json_array_elements()、json_object_keys()、->和->>。

但是使用 ODPS SQL 就没有那么便捷了！

四、使用 ODPS SQL 实现

ODPS 是阿里基于Hive的核心思想构建的，不同的是 Hive 的文件存储在 hdfs 上，ODPS 则存在阿里的盘古里，而且 ODPS 针对 Hive 做了一些优化，所以 ODPS SQL 和 HQL 比较接近，和 MySQL 也有一定的相似性。

由于 ODPS SQL 没有像 pgsql 那么便捷的 json 函数，所以需要通过其他的方式进行拆分元素。通过查阅官方的 SQL 文档，发现可以通过以下的方式进行替换，仅展示主要函数：

Postgres SQL ODPS SQL
::json json_parse()
json_array_elements() regexp_count()、lateral view explode()
json_object_keys() str_to_map()、map_values()、lateral view explode()
-> [] 或 json_extract()
->> json_extract()

参考：ODPS SQL 的 json 等复杂函数。

下面具体来介绍一下。

4.1 拆分 content 字段

由于 ODPS SQL 不能一步到位将 json 数据拆开，由一行变成多行，所以需要通过另外的方式进行行向扩展，即通过lateral view视图将数据进行发散，而发散多少行呢？这个由 json 的元素的个数来决定，所以需要先计算元素的个数。

ODPS SQL 提供了regexp_count()函数，可以通过计算数组元素的个数来确定。

那么如何计算数组的元素个数呢？通过观察数据的结构特点，我通过识别元素的分割符},{作为标识，即regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')，具体含义如下：

  • \s：匹配任何空白符，避免因为出现空格而匹配不上，等价于** [\t\n\f\r ]**
  • \\：由于系统采用反斜线\作为转义符，因此正则表达式的模式中出现的\都要进行二次转义。例如正则表达式要匹配字符串a+b。其中+是正则中的一个特殊字符，因此要用转义的方式表达，在正则引擎中的表达方式是a\\+b。由于系统还要解释一层转义，因此能够匹配该字符串的表达式是a\\\+b。简单理解就是在 SQL 中使用特殊字母转义时需要多加一层转义，即多加一个 **\**。
  • *：匹配前面的子表达式0次或多次。

下面来看看处理效果

参考 SQL：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,content
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
    from t1
)
select *
from t1_json t1;

输出结果：

接下来就是将返回的结果根据cnt字段进行发散，这里有一个临界点问题，就是当cnt=0时，表示只有一个元素，当cnt=1则是两个，依次类推。数组的索引是从 0 开始的，所以通过lateral view创建的视图，在发散时，需要注意起点和临界值的处理。发散之后，通过发散的序号来进行索引，取出每一个元素的值。

下面直接看下 SQL 来讲解：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,content
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
    from t1
)
select t1.user_id
	,t1.content_json
	,t1.cnt
	,index_tbl.index_no
  ,json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,']')) as "content"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt
;

上面 SQL 通过lateral view发散，将一行扩展到四行，数据增大了4倍，然后再通过限制index_tbl.index_no<=t1.cnt取出符合期望的行，可以看看下面这张图，返回的结果是没有加上最后where条件的结果，从图中可以看出，101 用户发散的四条记录中，只有一条是有用的，其他三条返回的content都是空值，这些空值的行可以过滤掉，这就是where的作用。

至此，仅完成了前面json_array_elements()的处理结果，而我们的目标是要将处理结果中的键值对的type对应的值和content对应的值取出来，然后使用对应的键来命名，接下来就把值取出。

取值使用的函数也是一样的，使用json_extract()来取，所以直接在上面的 SQL 中的json_extract()加上键即可，具体 SQL 如下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,content
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
    from t1
)
select t1.user_id
	,t1.content_json
  ,json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')) 		as "type"
  ,json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')) as "content"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt
;

返回结果如下：

从返回的结果可以看到，type和content都是带引号的，这是因为json_extract()函数返回的数据类型是 JSON 类型，而不是字符串，所以还需要进行一步数据类型的显性转换。

最终的 SQL 如下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,content
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
    from t1
)
select t1.user_id
  ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')) as string)		as "type"
  ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')) as string) as "content"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt
;

4.2 拆分 level 字段

拆分level字段的时候，可以用类似拆分content字段的方法，对level字段计算元素的个数，然后使用lateral view视图进行发散，再取非空的行。

由于level字段的元素个数和content字段的元素个数是一致的，所以，可以使用前面已经统计好的cnt字段，因为这二者都是通过这种方法进行发散，最终是可以进行合并处理的，为了不混淆，统一使用cnt字段。

SQL 如下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
    from t1
)
select *
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt

接下来，有一个难点，就是怎么知道level的键是什么？前面content拆分完，键都是一致的，但是这里的键是可变长的，可能是 1 个，或 2 个，或 3 个，或十几个等，所以这里不能一个个逻列，需要使用其他的方法"智能"取键。

通过阅读官方文档（参考：ODPS SQL 的 json 等复杂函数），发现了可以通过转为map数据类型进行处理，先通过str_to_map()转为map类型，然后使用map_keys()取键，前面是通过键取值，但是在map类型中，还提供了map_values()函数，也就是说，可以直接取值，不通过键，一步到位！

下面来实现一下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
    from t1
)
select t1.user_id
    ,t1.level
    ,str_to_map(regexp_extract(t1.level,'{(.*?)}'),',',':') as level_map
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt

注意：以上对t1.level进行了一层处理：regexp_extract(t1.level,'{(.*?)}')，目的是将外层的花括号去掉，使用str_to_map()不需要花括号，有键值对的结构即可。str_to_map(<col_nmae>,',',':')再根据逗号进行切割元素，通过冒号处理为键值对。其实处理前后的"长相"是一样！

以上 SQL 的返回结果如下，虽然看上去一样，但是数据类型是不一样的，level是 string 类型，level_map是 map 类型，绕了这圈子，其实就是转换下数据类型，那能不能直接转呢，至少目前从官方文档看不到这样的功能。

转换为 map 类型之后，再使用map_keys()和map_values()分别取出键和值的数组，然后再根据索引取出对应的值。索引取值可以使用[]或json_extract()取值。

SQL 如下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
    from t1
)
select t1.user_id
    ,t1.level
    ,map_keys(str_to_map(regexp_extract(t1.level,'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no]        as "type"
    ,map_values(str_to_map(regexp_extract(t1.level,'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no]      as "level"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt

运行结果如下：

注意：这里返回的结果也需要进行数据类型转换，type转为 string 类型，而level2（有重名，被自动标记序号）转为 int 或 bigint 类型。

到这里会有另外一个小细节需要处理，就是当将type转换为 string 类型之后，可以发现type字段依旧带有双引号。这是因为字符串是"a"，即带双引号的a，字符长度是 3。

怎么办呢？再做一层处理，可以在处理后将双引号去掉，也可以在一开始的时候就将双引号去掉。

下面展示一开始就去掉双引号的方法参考：

使用replace()先将·level字段的双引号去掉，最后再转换数据类型。

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
    from t1
)
select t1.user_id
    ,t1.level
    ,cast(map_keys(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no]   as string)    as "type"
    ,cast(map_values(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as int)       as "level"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt

至此，完成拆分level字段。

4.3 合并拆分

接下来将上面两步拆分进行合并。直接来看看代码：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
        -- ,REGEXP_COUNT(level,':')                as level_cnt
    from t1
)
select t1.user_id
    ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')) as string)       as "type1"
    ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')) as string)    as "content"

    ,cast(map_keys(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as string)    as "type2"
    ,cast(map_values(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as int)    as "level"
from t1_json t1
-- 一行变成四行，发散4倍
lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
-- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
where index_tbl.index_no<=t1.cnt;

返回结果如下：

至此，是不是就大功告成了呢？

不！还不行，还有两个问题没有解决。

问题1、数组的元素是有顺序保证的，但是键值对不一定是按照数组的元素的顺序排列，有可能会出现二者错位的现象，只是刚好的举的例子没有错位。为了保证类型（type）一致，需要再加一层操作，将上述的 SQL 返回的临时表进行自联结。参考 SQL 如下：

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
        -- ,REGEXP_COUNT(level,':')                as level_cnt
    from t1
)
,temp as(
    select t1.user_id
        ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')) as string)       as "type1"
        ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')) as string)    as "content"
    
        ,cast(map_keys(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as string)    as "type2"
        ,cast(map_values(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as int)    as "level"
    from t1_json t1
    -- 一行变成四行，发散4倍
    lateral view explode(array(0,1,2,3)) index_tbl as index_no
    -- 限制发散的值 index_no 小于等于 t1.cnt 的行，把大于 t1.cnt 的行去掉
    where index_tbl.index_no<=t1.cnt
)
select t2.user_id,t2.type1 as "type",t2.content,t3.level
from temp t2, temp t3
where t2.user_id=t3.user_id and t2.type1=t3.type2

最终结果如下：

问题2、要发散多少行呢？ 可能前面的时候你会觉得纳闷，为什么是array(0,1,2,3)，而不是其他？使用array(0,1,2,3)是方便理解，先把数据跑通，实际上这样的处理存在很大的风险，一旦元素的个数超过了 4 个就会有数据丢失，所以如果使用该方法，可能需要把数组的元素加的足够长，以规避该风险。但是将元素加得足够大之后，原有的行记录都放大对应的倍数，会极大消耗资源，是否有更好的方法呢？

带着这个问题求助下 GPT，得到了一个反馈，可以通过sequence(start, stop)函数来动态生成数组，将start设置为 0，而·stop设置为元素的个数cnt便可实现动态发散。参考 SQL 如下：

参考：阿里云 sequence 函数文档

sql 复制代码 
with t1 as(
  select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
  select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select user_id
        ,level
        ,json_parse(content)                    as content_json
        ,regexp_count(content,'}\\s*,\\s*{')    as cnt
        ,json_parse(level)                      as level_json
        -- ,REGEXP_COUNT(level,':')                as level_cnt
    from t1
)
,temp as(
    select t1.user_id
        ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')) as string)       as "type1"
        ,cast(json_extract(t1.content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')) as string)    as "content"
        ,cast(map_keys(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as string)    as "type2"
        ,cast(map_values(str_to_map(regexp_extract(replace(t1.level,'"',''),'{(.*?)}'),',',':'))[index_tbl.index_no] as int)     as "level"
    from t1_json t1
    -- 使用 sequence() 动态发散
    lateral view explode(sequence(0, t1.cnt)) index_tbl as index_no
)
select t2.user_id,t2.type1 as "type",t2.content,t3.level
from temp t2, temp t3
where t2.user_id=t3.user_id and t2.type1=t3.type2

至此，大功告成！

五、使用 MySQL 实现

本来到这里就结束了，突然心血来潮，试试 MySQL 是否有方便的处理方法。

参考：MySQL8 官方 json 函数介绍

实践之后发现，并没有！流程和 ODPS SQL 实现过程差不多，不过函数有好些差异。下面提供一份 SQL 参考：

sql 复制代码 
with 
-- 递归创建数字序列
RECURSIVE index_tbl AS (
    SELECT 0 AS index_no
    UNION ALL
    SELECT index_no + 1 FROM index_tbl WHERE index_no < 10
)
,t1 as(
    select 101 as user_id,'[{"type":"a","content":"abc"}]' as "content",'{"a":1}' as "level" union all 
    select 102 as user_id,'[{"type":"a","content":"ad"},{"type":"b","content":"ab"}]','{"a":1,"b":2}' 
)
,t1_json as(
    select 
        user_id
        ,cast(content as json)  						"content_json"
        ,cast(level AS json)    						"level_json"
        ,json_length(cast(content as json)) "cnt"
    from t1
)
,temp as(
    select 
        t1.user_id
        ,json_unquote(json_extract(content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].type')))         as "type1" 
        ,json_unquote(json_extract(content_json, concat('$[',index_tbl.index_no,'].content')))      as "content" 
        ,json_unquote(json_extract(json_keys(level_json) , concat('$[',index_tbl.index_no,']')))    as "type2"
        ,json_unquote(json_extract(level_json, concat('$.',json_unquote(json_extract(json_keys(level_json) , concat('$[',index_tbl.index_no,']')))))) as "level"
    from t1_json t1
    -- 发散
    join index_tbl on index_tbl.index_no<cnt
)
select t2.user_id,t2.type1 as "type",t2.content,t3.level
from temp t2, temp t3
where t2.user_id=t3.user_id and t2.type1=t3.type2
;

MySQL 没有像 ODPS SQL 的lateral view和explode()函数，所以不能直接展开，MySQL 通过RECURSIVE实现递归创建一个数字序列，然后直接和元素个数的字段进行join并设置好边界值实现相同的效果。

使用RECURSIVE创建数字序列表时，可以把index_no的上限设置稍微大一些，后续关联直接动态限制发散的行数，而不是直接放大倍数，数据不会全部暴涨到index_no上限值的倍数，和lateral view直接发散关联有一定区别。

MySQL 有json_length()函数，可以直接计算元素个数，相对 ODPS SQL 比较便利；也支持json_keys()直接取键，这个和 pgsql 类似，只不过 pgsql 直接进行了发散，将键拆分为一行一个，而 MySQL 还需要结合index_tbl数字序列表手动发散；另外，MySQL 还提供了一个json_unquote()函数，可以直接将json_extract()返回的 json 类型转为 字符串。

六、总结

本文分别通过 pgsql、ODPS SQL 和 MySQL 三种 SQL 语法进行 json 类型的处理。其中，使用 pgsql 处理方式最简单且简洁，而 ODPS SQL 最复杂，中间进行了多次数据类型的变更，甚至还需要使用一种更少见的数据类型 map 类型来辅助处理；而 MySQL 则处于二者之间。

下面通过一张表格对比下三者实现同样功能需要使用到的函数：

Postgres SQL ODPS SQL MySQL
::json json_parse() cast() 或隐式转换
json_array_elements() regexp_count()、lateral view explode()、sequence()、json_extract()、cast() RECURSIVE、json_extract()、json_unquote()
json_object_keys() str_to_map()、map_values()、regexp_extract()、replace()、regexp_count()、lateral view explode()、sequence()、json_extract()、cast() RECURSIVE、json_extract()、json_unquote()、json_keys()
-> [] 或 json_extract() json_extract()
->> json_extract() json_extract()

往期回顾：

阿里云大数据实战记录7：如何处理生产环境表单的重复数据
阿里云大数据实战记录6：修改生产环境表单字段数据类型
阿里云大数据实战记录5：修改生产环境表单字段名称

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