用c#自己实现一个简单的JSON解析器

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 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
• 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

• 解析对象{}
  • 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
• 解析数组[]
  • 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
• 解析字符串
  • 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
• 解析值类型
  • 循环拉取[0-9]包括.符号，然后调用转换成double类型方法
• 解析布尔类型
  • 转判断是 true 还是 false
• 解析null
  • 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 < text.Length && char.IsNumber(text[i]) || text[i] == '.') i++;   if (double.TryParse(text.Substring(index - 1, i - index + 1), out var value))   {    index = i;    return new JsonNumber(value);   }   throw new JsonAnalysisException("不能识别的数字类型！", 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)   {    var c = text[index++];    if (c == '\\')    {     value.Append('\\');     if (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 < text.Length && char.IsWhiteSpace(text[index])) index++;  } }

完整DEMO代码下载

Github项目地址（会持续更新）：DEMO代码

用c#自己实现一个简单的JSON解析器
文章转载：http://www.shaoqun.com/a/463287.html