shell怎么读json

Shell中读取和处理JSON数据的实用指南

在Linux/Unix系统运维和自动化脚本开发中，Shell脚本是最常用的工具之一，JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，广泛应用于API响应、配置文件等场景，许多开发者会遇到一个问题：Shell如何高效读取和解析JSON数据？ 由于Shell本身对JSON的原生支持较弱，通常需要借助第三方工具或脚本技巧来实现，本文将介绍几种主流的Shell读取JSON的方法，从简单到复杂,涵盖不同场景下的解决方案。

为什么Shell直接处理JSON困难？

Shell脚本擅长处理文本、变量和命令执行，但JSON的数据结构（如嵌套对象、数组、键值对）与Shell的文本处理逻辑存在天然差异。

• JSON中的键和值可能包含特殊字符（如空格、引号、逗号），直接用grep或cut提取容易出错；
• 嵌套结构（如{"user": {"name": "Alice", "age": 25}}）需要递归或层级解析,Shell原生变量难以直接存储；
• JSON对格式要求严格（如双引号、逗号分隔）,而Shell对文本容错性较低。

直接用Shell原生命令处理JSON往往力不从心,需要借助专门的解析工具。

方法1：使用jq——JSON处理的“瑞士军刀”

jq是一个轻量级、命令行的JSON处理器，被誉为“Shell中的JSON解析神器”，它支持过滤、映射、转换等操作，语法简洁，功能强大,是Shell处理JSON的首选工具。

安装jq

不同Linux发行版的安装命令不同：

• Ubuntu/Debian：sudo apt-get install jq
• CentOS/RHEL：sudo yum install jq（或通过EPEL源）
• macOS：brew install jq
• 从源码安装：访问jq官网下载对应版本的二进制文件。

jq基本语法

jq的基本语法是：jq '过滤表达式' JSON文件，其中过滤表达式用于提取或转换JSON数据,以下是常用操作示例：

场景1：提取简单键值

假设有一个JSON文件data.json如下：

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

提取name字段：

jq '.name' data.json
# 输出: "Alice"

提取age字段（注意：数字类型不会被加引号）：

jq '.age' data.json
# 输出: 25

场景2：处理嵌套JSON

JSON文件nested.json：

{
  "user": {
    "name": "Bob",
    "contact": {
      "email": "bob@example.com",
      "phone": "123-456-7890"
    }
  },
  "status": "active"
}

提取嵌套的email字段：

jq '.user.contact.email' nested.json
# 输出: "bob@example.com"

场景3：处理数组

JSON文件array.json：

{
  "fruits": ["apple", "banana", "cherry"],
  "prices": [1.2, 0.8, 2.5]
}

提取第一个水果（数组索引从0开始）：

jq '.fruits[0]' array.json
# 输出: "apple"

提取所有水果（[]表示遍历数组）：

jq '.fruits[]' array.json
# 输出:
# "apple"
# "banana"
# "cherry"

场景4：过滤条件

提取年龄大于24的用户：

jq '.age | select(. > 24)' data.json
# 输出: 25

场景5：在Shell脚本中使用jq

将jq提取的值赋给Shell变量：

name=$(jq -r '.name' data.json)  # -r选项输出原始字符串（不带引号）
echo "User name: $name"
# 输出: User name: Alice

注意：-r（--raw-output）选项会去掉JSON字符串的引号,适合直接用于Shell变量或文件操作。

方法2：使用python——灵活强大的备选方案

如果系统中未安装jq，或者需要更复杂的JSON处理逻辑（如自定义函数、复杂计算），可以使用Python（大多数Linux系统默认安装），Python的json模块原生支持JSON解析,语法直观。

示例脚本：读取JSON并提取字段

假设data.json内容同上文，编写Python脚本read_json.py：

import json
import sys
# 读取JSON文件
with open('data.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)
# 提取字段
name = data['name']
age = data['age']
print(f"Name: {name}, Age: {age}")

执行脚本：

python3 read_json.py
# 输出: Name: Alice, Age: 25

在Shell脚本中调用Python

通过python3 -c命令直接执行Python代码,避免写临时脚本：

name=$(python3 -c "import json; data=json.load(open('data.json')); print(data['name'])")
echo "Name: $name"
# 输出: Name: Alice

处理嵌套JSON：

email=$(python3 -c "import json; data=json.load(open('nested.json')); print(data['user']['contact']['email'])")
echo "Email: $email"
# 输出: Email: bob@example.com

优点与缺点

• 优点：Python功能强大，适合复杂逻辑；无需额外安装（默认已装）。
• 缺点：相比jq，调用Python的开销稍大（启动时间较长）；对于简单提取，语法不如jq简洁。

方法3：使用jsawk——结合JavaScript解析

如果系统中安装了Node.js（包含js命令），可以使用jsawk——一个结合JavaScript和awk的JSON处理工具。jsawk并非默认安装，需要手动配置（通过npm install -g jsawk或直接下载脚本）。

示例：用jsawk提取字段

jsawk -f 'this.name' data.json
# 输出: "Alice"

在Shell脚本中使用：

name=$(jsawk -f 'this.name' data.json | tr -d '"')  # 去掉引号
echo "Name: $name"

适用场景

适合已有Node.js环境，且熟悉JavaScript的开发者，但普及度不如jq和Python。

方法4：使用grep/sed（仅限简单JSON，不推荐）

对于非常简单的JSON（无嵌套、无特殊字符），可以用grep或sed提取字段，但强烈不推荐,因为容易出错。

# 提取name字段（假设JSON格式非常简单）
grep -o '"name": *"[^"]*"' data.json | cut -d'"' -f4
# 输出: Alice

缺点：

• 无法处理嵌套结构；
• 如果字段值包含引号、逗号等特殊字符,会提取错误；
• 维护成本高,代码可读性差。

不同方法的对比

最佳实践建议

1. 优先使用jq：对于大多数Shell脚本场景，jq是最佳选择——安装简单、语法高效、功能全面，jq的常用操作（如.key、[ ]、select、-r）即可应对90%的JSON处理需求。

2. 复杂逻辑用Python：如果JSON处理涉及复杂计算、条件判断或需要调用其他Python库,直接用Python脚本更清晰。

3. 避免用grep/sed：除非JSON格式极其简单且不会变化，否则不要用文本工具硬解析JSON,否则后期维护会非常痛苦。

4. **注意错误处理