作者:huangyong黄勇_513 | 来源:互联网 | 2022-08-05 17:21
一、JSON格式介绍
- JSON(Javascript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。相对于另一种数据交换格式 XML,JSON 有着很多优点。例如易读性更好,占用空间更少等。在 web 应用开发领域内,得益于 Javascript 对 JSON 提供的良好支持,JSON 要比 XML 更受开发人员青睐。所以作为开发人员,如果有兴趣的话,还是应该深入了解一下 JSON 相关的知识。本着探究 JSON 原理的目的,我将会在这篇文章中详细向大家介绍一个简单的JSON解析器的解析流程和实现细节。由于 JSON 本身比较简单,解析起来也并不复杂。所以如果大家感兴趣的话,在看完本文后,不妨自己动手实现一个 JSON 解析器。好了,其他的话就不多说了,接下来让我们移步到重点章节吧。
- 在线JOSN校验格式化工具 如果在解析字符串的时候,拿不准这个是不是正确的JOSN,你可以在这个上面测试一下,有利于对自己代码的测试
二、解析原理介绍
对象结构是{"Key":[值]}的格式,所以先解析到Key字符串,将Key解析出来,然后在解析到值,因为值有可能是【字符串、值类型、布尔类型、对象、数组、null】所以需要根据前缀得到类型,并调用相应的解析方法,循环解析到“}”对象结尾
对象的结构是[[值],[值]],因为值有可能是【字符串、值类型、布尔类型、对象、数组、null】所以需要根据前缀得到类型,并调用相应的解析方法,循环解析到]数组结尾
循环解析,需要判断是否遇到转义符\如果遇到,当前字符的下一个字符将是作为普通字符存入结果,如果遇到非转义的 " 字符则退出字符串读取方法,并返回结果
循环拉取[0-9]包括.符号,然后调用转换成double类型方法
转判断是 true 还是 false
转判断是否为 null
解析元素流程图
解析方法列表
方法名 |
方法作用 |
AnalysisJson |
解析JSON字符串为C#数据结构 |
AnalysisJsonObject |
解析JSON字符串为对象结构 |
AnalysisJsonArray |
解析JSON字符串为数组结构 |
ReadElement |
读取出一个JSON结构 |
ReadJsonNumber |
读取出一个值类型结构 |
ReadJsonNull |
读取出一个null结构 |
ReadJsonFalse |
读取出一个false结构 |
ReadJsonTrue |
读取出一个true结构 |
ReadString |
读取出一个字符串结构 |
ReadToNonBlankIndex |
读取到非空白字符下标位置 |
例1 解析JSON
{"Name":"张三","Age":18}
1.解析第一个字符{发现是JSON对象结构,调用AnalysisJsonObject方法来解析JSON对象格式
2.解析对象的方法开始循环解析 Key-Value结构直到}对象尾部字符
- 先解析Key结构调用 ReadString来进行解析出Key字符串从而得到Name这个值
- 然后解析Value因为值可能是任意结构所以调用ReadElement来解析出一个JSON结构
- 读取第一个字符得到"从而知道这个Value是一个字符串,调用方法ReadString来读取到这个Value的值张三
- 读取下一个字符发现不是JSON对象的结尾字符}是,字符代表下面还存在一个Key-Value结构,继续读取
- 先解析Key结构调用 ReadString来进行解析出Key字符串从而得到Age这个值
- 然后解析Value因为值可能是任意结构所以调用ReadElement来解析出一个JSON结构
- 读取第一个字符发现是1是数字,代表下面的这个结构是数值类型调用方法ReadJsonNumber来读取数值类型
- 读取下一个字符发现是}是JSON对象的结尾字符,退出JSON对象解析,返回解析的JSON对象结构实例
例2 解析JSON
[{"科目":"语文","成绩":99}]
1.解析第一个字符[发现是JSON数组结构,调用方法AnalysisJsonArray方法来解析出JSON数组结构
解析循环解析JSON数据结构直到遇到]数组结构结尾字符
因为数组中每个元素都是可能是任意类型数据,所以调用ReadElement方法来解析值
读取值的第一个字符{发现是JSON对象类型调用AnalysisJsonObject方法解析JSON对象
先解析Key结构调用 ReadString来进行解析出Key字符串从而得到科目这个值
然后解析Value因为值可能是任意结构所以调用ReadElement来解析出一个JSON结构
读取第一个字符得到"从而知道这个Value是一个字符串,调用方法ReadString来读取到这个Value的值语文
读取下一个字符发现不是JSON对象的结尾字符}是,字符代表下面还存在一个Key-Value结构,继续读取
先解析Key结构调用 ReadString来进行解析出Key字符串从而得到成绩这个值
然后解析Value因为值可能是任意结构所以调用ReadElement来解析出一个JSON结构
读取第一个字符发现是9是数字,代表下面的这个结构是数值类型调用方法ReadJsonNumber来读取数值类型
读取下一个字符发现是}是JSON对象的结尾字符,退出JSON对象解析,返回解析的JSON对象结构实例
读取下一个字符发现是]JSON数组的结尾,退出解析JSON数组,返回解析的JSON数组结构实例
三、代码实现
///
/// JSON解析类型
///
public static class JsonConvert
{
///
/// 解析JSON
///
/// 待解析的JSON字符串
/// 解析完成的JSON结构对象
public static JsonElement AnalysisJson(string text)
{
var index = 0;
//读取到非空白字符
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
if (text[index++] == '[')
//解析数组
return AnalysisJsonArray(text, ref index);
//解析对象
return AnalysisJsonObject(text, ref index);
}
///
/// 解析JSON对象
///
/// JSON字符串
/// 开始索引位置
/// JSON对象
private static JsonObject AnalysisJsonObject(string text, ref int index)
{
var jsOnArray= new JsonObject();
do
{
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
if (text[index] != '"') throw new JsonAnalysisException($"不能识别的字符“{text[index]}”!应为“\"”",index);
index++;
//读取字符串
var name = ReadString(text, ref index);
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
if (text[index] != ':') throw new JsonAnalysisException($"不能识别的字符“{text[index]}”!",index);
index++;
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
if (jsonArray.ContainsKey(name)) throw new JsonAnalysisException($"已经添加键值:“{name}”",index);
//读取下一个Element
jsonArray.Add(name, ReadElement(text, ref index));
//读取到非空白字符
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
} while (text[index++] != '}');
return jsonArray;
}
///
/// 解析JSON数组
///
/// JSON字符串
/// 开始索引位置
/// JSON数组
private static JsonArray AnalysisJsonArray(string text, ref int index)
{
var jsOnArray= new JsonArray();
do
{
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
//读取下一个Element
jsonArray.Add(ReadElement(text, ref index));
//读取到非空白字符
ReadToNonBlankIndex(text, ref index);
} while (text[index++] != ']');
return jsonArray;
}
///
/// 读取JSONElement
///
/// 字符串
/// 开始下标
/// 下一个Element
private static JsonElement ReadElement(string text, ref int index)
{
switch (text[index++])
{
case '[':
return AnalysisJsonArray(text, ref index);
case '{':
return AnalysisJsonObject(text, ref index);
case '"':
return new JsonString(ReadString(text, ref index));
case 't':
return ReadJsonTrue(text, ref index);
case 'f':
return ReadJsonFalse(text, ref index);
case 'n':
return ReadJsonNull(text, ref index);
case '0':
case '1':
case '2':
case '3':
case '4':
case '5':
case '6':
case '7':
case '8':
case '9':
return ReadJsonNumber(text, ref index);
default:
throw new JsonAnalysisException($"未知Element“{text[index]}”应该为【[、{{、\"、true、false、null】", index);
}
}
///
/// 读取值类型
///
/// JSON字符串
/// 开始索引
/// JSON数值类型
private static JsonNumber ReadJsonNumber(string text, ref int index)
{
var i = index;
while (i
/// 读取NULL
///
/// JSON字符串
/// 开始索引
/// 读取NULL
private static JsonNull ReadJsonNull(string text, ref int index)
{
if (text[index++] == 'u' &&
text[index++] == 'l' &&
text[index++] == 'l')
{
return new JsonNull();
}
throw new JsonAnalysisException("读取null出错!", index);
}
///
/// 读取FALSE
///
/// JSON字符串
/// 开始索引
/// 布尔值-假
private static JsonBoolean ReadJsonFalse(string text, ref int index)
{
if (text[index++] == 'a' &&
text[index++] == 'l' &&
text[index++] == 's' &&
text[index++] == 'e')
{
return new JsonBoolean(false);
}
throw new JsonAnalysisException("读取布尔值出错!", index);
}
///
/// 读取TRUE
///
/// JSON字符串
/// 开始索引
/// 布尔值-真
private static JsonBoolean ReadJsonTrue(string text, ref int index)
{
if (text[index++] == 'r' &&
text[index++] == 'u' &&
text[index++] == 'e')
{
return new JsonBoolean(true);
}
throw new JsonAnalysisException("读取布尔值出错!",index);
}
///
/// 读取字符串
///
/// JSON字符串
/// 开始索引
/// 字符串值
private static string ReadString(string text, ref int index)
{
//是否处于转义状态
var value = new StringBuilder();
while (index = text.Length)
throw new JsonAnalysisException("未知的结尾!",index);
c = text[index++];
value.Append(c);
if (c == 'u')
{
for (int i = 0; i <4; i++)
{
c = text[index++];
if (IsHex(c))
{
value.Append(c);
}
else
{
throw new JsonAnalysisException("不是有效的Unicode字符!",index);
}
}
}
}
else if (c == '"')
{
break;
}
else if (c == '\r' || c == '\n')
{
throw new JsonAnalysisException("传入的JSON字符串内容中不允许有换行!",index);
}
else
{
value.Append(c);
}
}
return value.ToString();
}
///
/// 判断是否为16进制字符
///
private static bool IsHex(char c)
{
return c >= '0' && c <= '9' || c >= 'a' && c <= 'z' || c >= 'A' && c <= 'Z';
}
///
/// 读取到非空白字符
///
/// 字符串
/// 开始下标
/// 非空白字符下标
private static void ReadToNonBlankIndex(string text, ref int index)
{
while (index
完整DEMO代码下载
Github项目地址(会持续更新):DEMO代码
以上就是c# 如何实现一个简单的json解析器的详细内容,更多关于c# 实现json解析器的资料请关注其它相关文章!