精读《手写 JSON Parser》

最新推荐文章于 2025-06-15 12:02:06 发布

原创

最新推荐文章于 2025-06-15 12:02:06 发布 · 1k 阅读

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#json #数据库

本文围绕用 JavaScript 实现 JSON Parser 展开。先介绍解析 JSON 需理解语法概念，通过语法图说明 Object 等类型的产生式。接着阐述实现 Parser 的基本结构和解析过程，包括处理 Object、Array 等。还提及处理异常输入，如非法字符和非正常结尾。最后推荐语法解析入门系列文章。

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1 引言

JSON.parse 是浏览器内置的 API，但如果面试官让你实现一个怎么办？好在有人已经帮忙做了这件事，本周我们一起精读这篇 JSON Parser with Javascript 文章吧，再温习一遍大学时编译原理相关知识。

2 概述 & 精读

要解析 JSON 首先要理解语法概念，之前的精读《手写 SQL 编译器 - 语法分析》系列也有介绍过，不过本文介绍的更形象，看下面这个语法图：

这是关于 Object 类型的语法描述图，从左向右看，根据箭头指向只要能走出这个迷宫就属于正确语法。

比如第一行 { → whitespace → } 表示 { } 属于合法的 JSON 语法。

再比如观察向下的一条最长路线：{ → whitespace → string → whitespace → : → value → } 表示 { string : value } 属于合法的 JSON 语法。

你可能会问，双引号去哪儿了？这就是语法树最核心的概念了，这张图是关于 Object 类型的 产生式，同理还有 string、value 的产生式，产生式中可以嵌套其他产生式，甚至形成环路，以此拥有描述纷繁多变语法的能力。

最后我们再看一个环路，即 { → whitespace → string … , → whitespace → string … , … }，我们发现，只要不走回头路，这条路是可以一直 “绕圈” 下去的，因此 Object 类型拥有了任意数量子字段的能力，只是每形成一个子字段，必须经过 , 号分割。

实现 Parser

首先实现一个基本结构：

function fakeParseJSON(str) {
   
   
  let i = 0;
  // TODO
}

i 表示访问字符的下标，当 i 走到字符串结尾表示遍历结束。

然后是下一步，用几个函数描述解析语法的过程：

function fakeParseJSON(str) {
   
   
  let i = 0;
  function parseObject() {
   
   
    if (str[i] === '{') {
   
   
      i++;
      skipWhitespace();

      // if it is not '}',
      // we take the path of string -> whitespace -> ':' -> value -> ...
      while (str[i] !== '}') {
   
   
        const key = parseString();
        skipWhitespace();
        eatColon();
        const value = parseValue();
      }
    }
  }
}

其中 skipWhitespace 表示匹配并跳过空格，所谓匹配意味着匹配成功，此时 i 下标可以继续后移，否则匹配失败。下一步则判断如果 i 不是结束标志 }，则按照 parseString 匹配字符串 → skipWhitespace 跳过空格 → eatColon 吃掉冒号 → parseValue 匹配值，这个链路循环。其中吃掉冒号表示 “匹配冒号但不会产生任何结果，所以就像吃掉了一样”，吃这个动作还可以用在其他场景，比如吃掉尾分号。

对于看到这儿的小伙伴，笔者要友情提示一下，原文的思路是一种定制语法解析思路，无论是 eatColon 还是 parseValue 都仅具备解析 JSON 的通用性，但不具备解析任意语法的通用性。如果你想做一个具备解析任何通用语法的解析器，读入的内容应该是语法描述，处理方式必须更加通用，如果感兴趣可以阅读