如何用Perl不依赖JSON模块实现KEGG嵌套JSON转TSV

现有实现方案 #

我需要将KEGG接口返回的JSON格式KO层级数据转换为4列TSV格式，数据源地址：https://rest.kegg.jp/get/br:ko00001/json
此前通过sed+awk实现的可正常运行的命令如下：

sed -E 's/^\t{2}"name"/\t\t"level 1"/g;s/^\t{3}"name"/\t\t\t"level 2"/g;s/^\t{4}"name"/\t\t\t\t"level 3"/g;s/^\t{5}"name"/\t\t\t\t\t"level 4"/g' json.json | awk 'BEGIN {OFS="\t"} NR > 4 {match($0, /"([^"]+)": *("[^"]*")/, a)} {tag = a[1]; val = gensub(/^"|"$/, "", "g", a[2]); f[tag] = val; if (tag == "level 4") {print f["level 1"], f["level 2"], f["level 3"], f["level 4"]}}' > table.tsv

该命令可将下载保存的json.json文件转换为符合要求的table.tsv文件。

当前Perl代码 #

我目前正在学习Perl用于后续项目开发，要求不引入JSON相关第三方模块实现同等转换效果，以此熟悉Perl语法和数据处理逻辑，当前编写的初步代码如下，存在逻辑错误无法得到正确结果：

use strict;

my $brite_hierarchy_filepath = shift @ARGV;

open my $brite_hierarchy, '<:utf8', $brite_hierarchy_filepath or die q{Can't open $brite_hierarchy_filepath: $!\n};

while (my $line = <$brite_hierarchy>) {
    next if $. == 4;
    chomp $line;

    $line =~ s/\A\t{2}"name"/"level_1"/;           
    $line =~ s/\A\t{3}"name"/"level_2"/;         
    $line =~ s/\A\t{4}"name"/"level_3"/;
    $line =~ s/\A\t{5}"name"/"level_4"/;

    my ($tag) = $line =~ /\A"(.*?)"/; 
    my ($value) = $line =~ /\A"level_[1-4]":"(.*?)"/;
    my %field = ($tag => $value) unless $tag eq "" && $value eq "";

    for (keys %field) {
        print join("\t", $field{"level_1"}, $field{"level_2"}, $field{"level_3"}, $field{"level_4"}, "\n");
    };
    last if eof $brite_hierarchy;
};

数据结构与预期输出 #

待处理JSON为多层children嵌套结构，数据样例：

{
        "name":"ko00001",
        "children":[
        {
            "name":"09100 Metabolism",
            "children":[
            {
                "name":"09101 Carbohydrate metabolism",
                "children":[
                {
                    "name":"00010 Glycolysis \/ Gluconeogenesis [PATH:ko00010]",
                    "children":[
                    {
                        "name":"K00844  HK; hexokinase [EC:2.7.1.1]"
                    },
                    {
                        "name":"K12407  GCK; glucokinase [EC:2.7.1.2]"
                    },
                    {
                        "name":"K00845  glk; glucokinase [EC:2.7.1.2]"
                    },
...

预期输出为4列TSV，每列对应1-4级层级的name字段值，输出样例：

09100 Metabolism	09101 Carbohydrate metabolism	00010 Glycolysis / Gluconeogenesis [PATH:ko00010]	K00844  HK; hexokinase [EC:2.7.1.1]
09100 Metabolism	09101 Carbohydrate metabolism	00010 Glycolysis / Gluconeogenesis [PATH:ko00010]	K12407  GCK; glucokinase [EC:2.7.1.2]
09100 Metabolism	09101 Carbohydrate metabolism	00010 Glycolysis / Gluconeogenesis [PATH:ko00010]	K00845  glk; glucokinase [EC:2.7.1.2]

需求 #

修正现有Perl代码的逻辑问题，在不引入JSON模块的前提下实现符合预期的TSV转换。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tiendu