JSON格式字符串解析思路及基本实现

0，本文主要涉及

使用Java语言将JSON格式字符串解析为Map或List等Java数据结构。

1，一些说明

网上有很多示例，但是有的将词法解析和语法解析同时实现，有的则关注了很多细节的部分（错误处理，转义字符校验等），真题的思路不是很明显，这里提供一版思路清晰，但是缺乏细节的实现代码及思路。

2，解析思路

假定JSON格式字符串格式无错误
首先解析字符串获取关键字符 { } [ ] : , 以及各种值（字符串，布尔值，null，数值）
然后用递归的方式解析三种不同的数据，JSONObject（通过{识别），JSONArray（通过[识别），以及具体值

3，实现代码

package com.zhangbohun;

import java.io.*;
import java.util.*;

/**
 * @author zhangbohun
 * Create Date 2019/12/20 17:42
 * Modify Date 2019/12/20 17:42
 */
public class JSONParser
{

    private List scan(String str)
    {
        List l = new LinkedList();
        for(int i = 0; i < str.length(); i++)
        {
            switch(str.charAt(i))
            {
                case '{':
                case '}':
                case '[':
                case ']':
                case ',':
                case ':':
                    l.add(str.charAt(i));//关键字符
                    break;
                case 'n':
                    l.add(null);
                    i += 3;
                    break;
                case 't':
                    l.add(true);
                    i += 3;
                    break;
                case 'f':
                    l.add(false);
                    i += 4;
                    break;
                case '"':
                    //获取字符串
                    StringBuilder sb = new StringBuilder();
                    for(int j = i + 1; j < str.length(); j++)
                    {
                        char ch = str.charAt(j);
                        if(ch == '\\')
                        {   // 处理转义字符
                            sb.append('\\');
                            sb.append(str.charAt(j += 1));
                        }
                        else if(ch == '"')
                        {     // 双引号结束
                            l.add(sb.toString());
                            break;
                        }
                        else
                        {
                            sb.append(ch);
                        }
                    }
                    i += sb.length() + 1;
                    break;
                default:
                    //跳过空白字符
                    if(Objects.equals(str.charAt(i), ' ') || Objects.equals(str.charAt(i), '\t') || Objects.equals(str.charAt(i), '\r') || Objects.equals(str.charAt(i), '\n'))
                    {
                        break;
                    }
                    //获取数字（普通数字和科学记数法数字）
                    int j = i;
                    while(Character.isDigit(str.charAt(i)) || Objects.equals(str.charAt(i), '-') || Objects.equals(str.charAt(i), 'e') || Objects.equals(str.charAt(i), 'E') || Objects.equals(str.charAt(i), '+'))
                    {
                        i++;
                    }
                    l.add(Double.parseDouble(str.substring(j, i)));
                    i--;
                    break;
            }
        }
        return l;
    }


    private Object parse(List tokenList)
    {
        if(Objects.equals(tokenList.get(0), '{'))
        {
            tokenList.remove(0);//{
            Object value = parseObject(tokenList);
            tokenList.remove(0);//}
            return value;

        }
        else if(Objects.equals(tokenList.get(0), '['))
        {
            tokenList.remove(0);//[
            Object value = parseArray(tokenList);
            tokenList.remove(0);//]
            return value;
        }
        else
        {
            Object value = tokenList.get(0);
            tokenList.remove(0);
            return value;
        }
    }

    private Map parseObject(List tokenList)
    {
        Map m = new HashMap();
        while(!Objects.equals(tokenList.get(0), '}'))
        {
            Object key = tokenList.get(0);
            tokenList.remove(0);//key
            tokenList.remove(0);//:
            m.put(key, parse(tokenList));
            if(Objects.equals(tokenList.get(0), ','))
            {
                tokenList.remove(0);//,
            }
        }
        return m;
    }

    private List parseArray(List tokenList)
    {
        List l = new ArrayList();
        while(!Objects.equals(tokenList.get(0), ']'))
        {
            l.add(parse(tokenList));
            if(Objects.equals(tokenList.get(0), ','))
            {
                tokenList.remove(0);//,
            }
        }
        return l;
    }


    public Object parseFromString(String jsonString)
    {
        return parse(scan(jsonString));
    }

    public Object parseFromFile(File file) throws IOException
    {
        return parseFromStream(new FileInputStream(file));
    }

    public Object parseFromStream(InputStream inputStream) throws IOException
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(inputStream);
        BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
        String s = br.readLine();
        while(s != null)
        {
            sb.append(s);
            s = br.readLine();
        }

        return parseFromString(sb.toString());
    }
}