TOON:为大模型量身打造的数据格式

更新日期: 2025-11-15 阅读: 37 标签: 数据

在人工智能快速发展的今天,大语言模型已经成为我们工作和开发中不可或缺的工具。但很多人可能没有注意到,我们一直在用不太合适的数据格式与大模型交流。


数据格式的成本问题

JSON作为过去十年的数据交换标准,在前端、后端、api中无处不在。但当它遇到大模型时,问题就出现了:

我们正在用为机器设计的格式,喂养按token收费的模型

JSON的缺点在大模型场景下被放大了:

  • 冗长的结构标记

  • 重复的字段名称

  • 复杂的层级表示

这些不仅增加了token消耗,还容易导致模型理解错误。


认识TOON:面向token的数据格式

TOON(Token-Oriented Object Notation)是一个开源项目,专门为解决这个问题而生。它完全兼容JSON数据,但针对大模型的阅读和理解进行了优化。

传统JSON的问题

先看一个常见的用户数据例子:

{
  "users": [
    { "id": 1, "name": "Alice", "role": "admin" },
    { "id": 2, "name": "Bob", "role": "user" }
  ]
}

YAML格式稍微简洁一些:

users:
  - id: 1
    name: Alice
    role: admin
  - id: 2
    name: Bob
    role: user

而在TOON中,同样的数据变成:

users[2]{id,name,role}:
  1,Alice,admin
  2,Bob,user

对比之下,JSON的主要问题很明显:

  1. 重复结构浪费token - 每个对象都重复字段名

  2. 结构不直观 - 模型容易漏掉括号或逗号

  3. 非模型友好 - 设计初衷是机器解析,不是AI理解


TOON的设计理念

TOON结合了YAML的缩进和CSV的表格化优点:

1. 缩进表示层级

像YAML一样用缩进表示嵌套关系:

user:
  id: 123
  name: Ada
  profile:
    age: 25
    city: Beijing

2. 表格化数组

对于结构相同的对象数组,先声明结构再填充数据:

employees[3]{id,name,department,salary}:
  1,张三,技术部,15000
  2,李四,市场部,12000
  3,王五,技术部,16000

[3]表示数组长度,{id,name,department,salary}是字段头。

3. 路径折叠

对于深层嵌套的单键结构,可以直接折叠:

data.metadata.items[2]: a,b

相当于:

data:
  metadata:
    items[2]: a,b


实际效果对比

根据官方测试结果,TOON相比JSON有明显优势:

准确率提升

在11个数据集上的测试显示:

  • TOON平均准确率:73.9%

  • 标准JSON平均准确率:69.7%

结构更清晰确实帮助模型更好地理解数据。

Token节省效果

  • 混合结构数据:平均节省21.8%的token

  • 表格型数据:节省40%-60%的token

这意味着更低的API成本和更快的响应速度。


适用场景

TOON特别适合这些情况:

1. 结构化数据列表

  • 用户信息表

  • 订单记录

  • 日志数据

  • 监控指标

  • 排行榜数据

2. 需要严格结构校验的场景

  • 模型生成数据后的验证

  • 字段完整性检查

  • 数据格式校验

3. 成本敏感的应用

  • RAG检索系统

  • 特征数据表

  • 运营数据分析

  • 埋点日志处理


不适用的情况

TOON作者也明确指出了不适合的场景:

  • 深度嵌套的配置对象

  • 结构不一致的数组

  • 简单的平面表格(直接用CSV更好)

  • 对延迟极其敏感的场景


如何在实际项目中使用

命令行工具

安装和使用都很简单:

# 安装CLI工具
npm install -g @toon-format/cli

# JSON转TOON
toon input.json -o output.toon

# 管道操作
cat data.json | toon > data.toon

# 查看token统计
toon input.json --stats

代码集成

在Node.js、Bun或Deno项目中:

import { encode, decode } from '@toon-format/toon'

// 原始JSON数据
const userData = {
  users: [
    { id: 1, name: '张三', department: '技术部' },
    { id: 2, name: '李四', department: '设计部' }
  ]
}

// 转换为TOON格式
const toonString = encode(userData)
console.log(toonString)
// 输出:
// users[2]{id,name,department}:
//   1,张三,技术部
//   2,李四,设计部

// 从TOON转回JSON
const originalData = decode(toonString)

集成架构建议

在实际系统中可以这样集成:

  1. 内部处理:继续使用JSON,不改变现有架构

  2. 模型输入:在调用大模型前,将JSON转为TOON

  3. 模型输出:将TOON响应转回JSON继续处理

这种方式几乎无侵入,可以轻松进行A/B测试。


实际应用示例

电商订单数据

JSON格式:

{
  "orders": [
    {
      "order_id": "1001",
      "customer": "张三",
      "amount": 299.99,
      "status": "completed"
    },
    {
      "order_id": "1002", 
      "customer": "李四",
      "amount": 159.50,
      "status": "pending"
    }
  ]
}

TOON格式:

orders[2]{order_id,customer,amount,status}:
  1001,张三,299.99,completed
  1002,李四,159.50,pending

产品目录

JSON格式:

{
  "products": [
    {
      "id": 1,
      "name": "笔记本电脑",
      "category": "电子产品",
      "price": 5999,
      "stock": 50
    },
    {
      "id": 2,
      "name": "办公椅",
      "category": "家具", 
      "price": 899,
      "stock": 30
    }
  ]
}

TOON格式:

products[2]{id,name,category,price,stock}:
  1,笔记本电脑,电子产品,5999,50
  2,办公椅,家具,899,30


注意事项

1. 团队适应成本

虽然TOON语法简单,但团队成员需要时间适应。建议先在LLM交互层使用,不要立即替换所有JSON。

2. 工具链生态

JSON有丰富的工具支持(格式化、校验、对比等),TOON的生态还在发展中。

3. 性能考虑

在某些场景下,压缩的JSON可能解析更快。建议在实际业务中测试验证。


为什么现在就该尝试TOON

现代AI系统可以看作三个层次:

  • 底层:大模型本身

  • 中层:提示词、工具调用、RAG管线

  • 上层:数据表示方式

TOON正是优化了最容易被忽视的上层:数据表示。

具体收益

  1. 成本降低 - 结构相同的数组数据能显著减少token消耗

  2. 准确率提升 - 清晰的结构帮助模型更好理解数据

  3. 输出质量 - 明确的字段和长度约束减少模型错误

实施建议

可以从一个具体的接口开始:

  1. 保持原有的JSON处理流程

  2. 新增TOON处理路径

  3. 对比两种方式的效果和成本

  4. 根据数据决定是否扩展使用


总结

TOON不是要取代JSON,而是在大模型场景下提供更好的选择。它从模型的视角重新思考了数据表示方式,让AI能更高效、准确地处理结构化数据。

如果你的项目涉及大量结构化数据与大模型交互,TOON值得一试。它可能正是你技术栈中缺失的那一环——一个真正为AI时代设计的数据格式。

下次在prompt中粘贴大段JSON时,不妨先问问自己:这些数据是否应该转换成TOON格式?

在线JSON转TOON工具:https://fly63.com/tool/json2toon/

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