在现代的 Web 开发中，JSON 是一个非常重要的数据交换格式，它广泛应用于前后端数据交互、API 接口、数据存储等方面。在 JavaScript 中，我们可以使用内置的 JSON 对象提供的 JSON.parse() 方法将一个 JSON 字符串转换成对应的 JavaScript 对象，而且这个方法的性能也非常高效。但是，如果我们想深入理解 JSON 的工作原理，或者需要在某些场景下手动解析 JSON，那么了解如何手动模拟实现 JSON.parse() 方法就非常有必要了。
本篇文章将会介绍如何手动模拟实现 JSON.parse() 方法，主要分为以下几个步骤：
- 分析 JSON 格式的语法规则
- 使用正则表达式解析 JSON 字符串
- 将解析后的字符串转换成 JavaScript 对象
分析 JSON 格式的语法规则
在实现 JSON.parse() 方法之前，我们需要先了解 JSON 格式的语法规则。JSON 格式是一种基于文本的数据交换格式，它由 JavaScript 对象表示。一个 JSON 对象可以由如下几种数据类型组成：
- 数字：整数或浮点数，如
123、-1.23等 - 字符串：用双引号或单引号括起来的文本，如
"hello world"、'你好，世界'等 - 布尔值：
true或false - 空值：
null - 数组：由方括号括起来的一组值，各个值之间用逗号分隔，如
[1, 2, 3]、['a', 'b', 'c']等 - 对象：由花括号括起来的一组键值对，各个键值对之间用逗号分隔，键和值之间用冒号分隔，如
{"name": "Tom", "age": 18}、{"a": [1, 2, 3], "b": {"c": true}}等
除了这些基本的数据类型外，JSON 还支持一些特殊的字符，如制表符、换行符、回车符等，它们可以在字符串中使用。
使用正则表达式解析 JSON 字符串
了解了 JSON 格式的语法规则之后，我们就可以开始实现 JSON.parse() 方法了。我们可以通过正则表达式来解析 JSON 字符串，具体的实现步骤如下：
-
去掉字符串两端的空格和换行符等无效字符
-
如果字符串为空，直接返回
null -
如果字符串以
{开头，说明是一个 JSON 对象，使用正则表达式匹配键值对，将匹配到的键值对存储在一个对象中- 键必须是一个由双引号或单引号括起来的字符串，可以包含转义字符
- 值可以是任意类型，可以是数字、字符串、布尔值、null、数组或对象
-
如果字符串以
[开头，说明是一个 JSON 数组，将数组中的每个元素解析成 JavaScript 对象 -
如果字符串既不是 JSON 对象也不是 JSON 数组，说明它是一个单独的值，可以是数字、字符串、布尔值或 null
下面是一个基本的实现示例：
function parseJSON(jsonStr) {
jsonStr = jsonStr.trim();
if (jsonStr === "") {
return null;
}
if (jsonStr[0] === "{") {
let obj = {};
jsonStr = jsonStr.slice(1, -1);
const regex = /"(.+?)":\s*(.+?)(?=,|}|$)/gs;
let match;
while ((match = regex.exec(jsonStr)) !== null) {
let key = match[1];
let value = match[2];
obj[key] = parseJSON(value);
}
return obj;
}
if (jsonStr[0] === "[") {
let arr = [];
jsonStr = jsonStr.slice(1, -1);
const regex = /(?<=^|,)\s*(.+?)(?=,|]|$)/gs;
let match;
while ((match = regex.exec(jsonStr)) !== null) {
let value = match[1];
arr.push(parseJSON(value));
}
return arr;
}
if (/^-?(?:0|[1-9]\d*)(?:.\d+)?(?:[eE][+-]?\d+)?$/.test(jsonStr)) {
return parseFloat(jsonStr);
}
if (jsonStr === "true") {
return true;
}
if (jsonStr === "false") {
return false;
}
if (jsonStr === "null") {
return null;
}
if (/^".*"$/.test(jsonStr) || /^'.*'$/.test(jsonStr)) {
return jsonStr.slice(1, -1).replace(/\(.)/g, "$1");
}
throw new SyntaxError("Invalid JSON string");
}
将解析后的字符串转换成 JavaScript 对象
上述代码中，我们使用了递归的方法将解析后的字符串转换成 JavaScript 对象。当解析到一个嵌套的数组或对象时，我们会将它们作为一个整体解析成一个 JavaScript 对象或数组，然后将这个对象或数组作为当前解析的键值对的值。如果解析到一个基本类型的值，直接返回即可。
需要注意的是，在处理字符串类型的值时，我们需要先将字符串中的转义字符转换成对应的字符，例如将 "\n" 转换成 "\n"。
总结
本文介绍了如何手动模拟实现 JSON.parse() 方法，主要分为分析 JSON 格式的语法规则、使用正表达式匹配键值对以及将解析后的字符串转换成 JavaScript 对象三个步骤。通过实现这个方法，我们可以更好地理解 JSON 的语法规则，并且在一些特殊情况下可以替代原生的 JSON.parse() 方法。
最后，我们还需要注意一些细节问题，例如空字符串的处理、字符串中的转义字符处理等。同时，我们也可以根据具体的需求对实现进行优化和改进，例如支持更多的数据类型、处理更复杂的 JSON 字符串等。
参考文献：
