Pydantic vs Go struct + json tag：入参解析与校验练习

配套文档：路线专题 · 1.6 Python 对照：Pydantic 数据校验

难度：⭐⭐

考点

• Pydantic v2：字段约束（Field）、自定义校验器（field_validator）、model_validate_json
• Go encoding/json：json tag 映射、零值语义、指针区分"没传"与"传了空值"
• 核心对照：Pydantic 构造即校验；Go 只做映射、校验必须自己写

题目描述

实现「剪辑任务入参」的解析与校验。同一份 JSON 输入，分别用 Python Pydantic 与 Go 实现。

校验规则（两语言一致）：

1. task_id 必填：长度 1~64，且不能包含空格
2. duration 必填：范围 (0, 600]（秒）
3. tags 可选，默认空列表
4. title 可选，缺省为 None / nil（Go 侧用指针区分"没传"与"传了空串"）

函数签名

Go（solution.go）

// ParseClipTask 解析 JSON 并校验；任何规则不满足都返回 error
func ParseClipTask(raw []byte) (ClipTask, error)

ClipTask 结构体与 json tag 已给出，直接实现 ParseClipTask 即可。

Python（solution.py）

# ClipTask 模型骨架已给出，需自己补全字段约束与校验器
def parse_clip_task(raw: str) -> ClipTask:
    """解析并校验 JSON 字符串；非法输入抛 pydantic.ValidationError"""

示例

{"task_id": "t-1", "duration": 10, "tags": ["cut"], "title": "demo"}

• 合法输入 → 解析成功，字段正确映射
• {"duration": 10}（缺 task_id）→ 报错
• {"task_id": "t 1", "duration": 10}（含空格）→ 报错
• {"task_id": "t-1", "duration": 601}（越界）→ 报错
• {"task_id": "t-1", "duration": "30"} → Pydantic 自动转 int 成功；Go 报错（对照考点 1）

提示

• Python：Field(min_length=..., gt=..., le=...) 声明约束，@field_validator 加自定义规则，最后一行 ClipTask.model_validate_json(raw) 即完成"解析 + 构造时校验"。
• Go：json.Unmarshal 只做映射；校验要自己写——注意缺字段是零值（task_id 缺省是 ""、duration 缺省是 0），所以"必填"要通过"零值不满足约束"来体现。
• 类型不匹配时 Go 的 json.Unmarshal 会直接返回 error（如字符串进 int 字段），无需自己处理。

运行（验证你的实现）

# Go 侧（在 code/route 下）
cd code/route && go test ./07_python/01_pydantic_validation -v

# Python 侧（在练习目录下，需 pip install "pydantic>=2"）
cd 07_python/01_pydantic_validation
python3 -m unittest test_solution.py -v     # 或 python3 test_solution.py -v

测试全部通过 = 掌握本节考点。参考答案见页面底部（或 answer/ 目录）。

对照考点表

#	考点	Pydantic	Go
1	自动类型转换	"30" → int 30 ✓	不转换，"30" 进 int 字段直接报错
2	缺必填字段	ValidationError（missing）	静默变零值，靠"零值不满足约束"兜底
3	区分"没传"与"传了空值"	None vs ""	指针 *string：nil vs *""
4	自定义校验	@field_validator	手动 Validate() / UnmarshalJSON
5	空值输出控制	exclude_none=True	omitempty tag
6	反序列化入口	model_validate_json()	json.Unmarshal
7	校验时机	构造对象时自动校验	默认不校验，需手写或引入 validator 库

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参考答案（Go）

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//go:build ignore

package answer

import (
	"encoding/json"
	"errors"
	"fmt"
	"strings"
)

// ClipTask 与 solution.go 保持一致
type ClipTask struct {
	TaskID   string   `json:"task_id"`
	Duration int      `json:"duration"`
	Tags     []string `json:"tags,omitempty"`
	Title    *string  `json:"title,omitempty"`
}

// ErrInvalid 校验失败统一错误
var ErrInvalid = errors.New("invalid clip task")

// ParseClipTask 参考答案：json.Unmarshal 做映射（类型不匹配会返回 error），
// 再手动校验约束——"必填"通过"零值不满足约束"体现。
func ParseClipTask(raw []byte) (ClipTask, error) {
	var t ClipTask
	if err := json.Unmarshal(raw, &t); err != nil {
		return ClipTask{}, err // JSON 语法错误 / 类型不匹配
	}
	if len(t.TaskID) < 1 || len(t.TaskID) > 64 {
		return ClipTask{}, fmt.Errorf("%w: task_id 长度必须 1~64", ErrInvalid)
	}
	if strings.Contains(t.TaskID, " ") {
		return ClipTask{}, fmt.Errorf("%w: task_id 不能包含空格", ErrInvalid)
	}
	if t.Duration <= 0 || t.Duration > 600 {
		return ClipTask{}, fmt.Errorf("%w: duration 必须 (0,600]", ErrInvalid)
	}
	return t, nil
}

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参考答案（Python）

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"""参考答案：Pydantic v2 定义 + 解析函数（与 Go 侧 ParseClipTask 对照）。

与 solution.py 的 TODO 对应，先独立完成再对照。
"""

from __future__ import annotations

from typing import Optional

from pydantic import BaseModel, Field, field_validator


class ClipTask(BaseModel):
    task_id: str = Field(min_length=1, max_length=64)   # 必填 + 长度约束
    duration: int = Field(gt=0, le=600)                  # 必填 + 范围约束
    tags: list[str] = Field(default_factory=list)        # 可选，默认 []
    title: Optional[str] = None                          # 可选，缺省 None

    @field_validator("task_id")
    @classmethod
    def no_space(cls, v: str) -> str:
        if " " in v:
            raise ValueError("task_id 不能包含空格")
        return v


def parse_clip_task(raw: str) -> ClipTask:
    """一行实现：解析 + 构造时自动校验（字段约束与 validator 全部生效）。"""
    return ClipTask.model_validate_json(raw)