MojoUnityJson 是使用C#实现的JSON解析器 ，算法思路来自于游戏引擎Mojoc的C语言实现 Json.h 。借助C#的类库，可以比C的实现更加的简单和全面，尤其是处理Unicode Code(\u开头)字符的解析，C#的StringBuilder本身就支持了UnicodeCodePoint。
MojoUnityJson使用递归下降的解析模式，核心解析代码只有450行（去掉空行可能只有300多行），支持标准的JSON格式。算法实现力求简洁明了，用最直接最快速的方法达到目的，没有复杂的概念和模式。除了解析JSON，还提供了一组方便直观的API来访问JSON数据，整体实现只有一个文件，仅依赖 System.Collections.Generic ， System.Text ， System 三个命名空间，MojoUnityJson可以很容易的嵌入到其它项目里使用。
本文主要介绍一下，超级简单又高效，并且看一眼就完全明白的解析算法，几乎可以原封不动的复制粘贴成其它语言版本的实现。
保存上下文信息
使用一个简单的结构体，用来在解析的过程中，传递一些上下文数据。
private struct Data
{
// 需要解析的JSON字符串
public string json;
// 当前JSON字符串解析的位置索引
public int index;
// 缓存一个StringBuilder，用来抠出JSON的一段字符。
public StringBuilder sb;
public Data( string json, int index)
{
this .json = json;
this .index = index;
this .sb = new StringBuilder();
}
}
抽象JSON的值
我们把JSON的值抽象成以下几个类型：
public enum JsonType
{
Object,
Array,
String,
Number,
Bool,
Null,
}
整体解析步骤
// 解析 JsonValue
private static JsonValue ParseValue( ref Data data);
// 解析 JsonObject
private static JsonValue ParseObject( ref Data data);
// 解析 JsonArray
private static JsonValue ParseArray( ref Data data);
// 解析 string
private static JsonValue ParseString( ref Data data);
// 解析 number
private static JsonValue ParseNumber( ref Data data)
这就是全部的解析流程，在ParseValue中会根据字符判断类型，分别调用下面几个不同的解析函数。JsonValue就对应一个JSON的值，它有一个JsonType代表了这个值的类型。这是一个递归的过程，在ParseValue，ParseObject和ParseArray过程中，会递归的调用ParseValue。JSON一定是始于一个，Object或Array，当这个最顶层的值解析完毕的时候，整个JSON也就解析完成了。
解析空白字符
解析过程中，会有很多为了格式化存在的空白字符，需要剔除这些，才能获得有信息的字符，这是一个重复的过程，需要一个函数统一处理。
private static void SkipWhiteSpace( ref Data data)
{
while ( true )
{
switch (data.json[data.index])
{
case ' ' :
case '\t' :
case '\n' :
case '\r' :
data.index++; // 每次消耗一个字符，就向后推进JSON的索引
continue ;
}
break ;
}
}
解析JsonValue
private static JsonValue ParseValue( ref Data data)
{
// 跳过空白字符
SkipWhiteSpace( ref data);
var c = data.json[data.index];
switch (c)
{
case '{' :
// 表示Object
return ParseObject( ref data);
case '[' :
// 表示Array
return ParseArray ( ref data);
case '"' :
// 表示string
return ParseString( ref data);
case '0' :
case '1' :
case '2' :
case '3' :
case '4' :
case '5' :
case '6' :
case '7' :
case '8' :
case '9' :
case '-' :
// 表示数值
return ParseNumber( ref data);
case 'f' : // 表示可能是false
if
(
data.json[data.index + 1] == 'a' &&
data.json[data.index + 2] == 'l' &&
data.json[data.index + 3] == 's' &&
data.json[data.index + 4] == 'e'
)
{
data.index += 5;
// 表示是false
return new JsonValue(JsonType.Bool, false );
}
break ;
case 't' : // 表示可能是true
if
(
data.json[data.index + 1] == 'r' &&
data.json[data.index + 2] == 'u' &&
data.json[data.index + 3] == 'e'
)
{
data.index += 4;
// 表示是true
return new JsonValue(JsonType.Bool, true );
}
break ;
case 'n' : // 表示可能是null
if
(
data.json[data.index + 1] == 'u' &&
data.json[data.index + 2] == 'l' &&
data.json[data.index + 3] == 'l'
)
{
data.index += 4;
// 表示可能是null
return new JsonValue(JsonType.Null, null );
}
break ;
}
// 不能处理了
throw new Exception( string .Format( "Json ParseValue error on char '{0}' index in '{1}' " , c, data.index));
}
ParseValue是解析的主入口，代表着解析JsonValue这个抽象的JSON值，其真实的类型在解析的过程中逐渐具体化。 在剥离掉空白字符之后，就可以很容易的通过单个字符，就判断出其可能的数值类型，而不需要向前或向后检索。 true，false，null 这几个固定的类型，直接就处理掉了，而其它稍微复杂的类型需要使用函数来处理。 这里没有使用if else，而是大量使用了case，是为了提高效率，减少判断次数。
解析JsonObject
private static JsonValue ParseObject( ref Data data)
{
// Object 对应 C#的Dictionary
var jsonObject = new Dictionary< string , JsonValue>(JsonObjectInitCapacity);
// skip '{'
data.index++;
do
{
// 跳过空白字符
SkipWhiteSpace( ref data);
if (data.json[data.index] == '}' )
{
// 空的Object, "{}"
break ;
}
DebugTool.Assert
(
data.json[data.index] == '"' ,
"Json ParseObject error, char '{0}' should be '\"' " ,
data.json[data.index]
);
// skip '"'
data.index++;
var start = data.index;
// 解析Object的key值
while ( true )
{
var c = data.json[data.index++];
switch (c)
{
case '"' :
// check end '"'
break ;
case '\\' :
// skip escaped quotes
data.index++;
continue ;
default :
continue ;
}
// already skip the end '"'
break ;
}
// get object key string
// 扣出key字符串
var key = data.json.Substring(start, data.index - start - 1);
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
DebugTool.Assert
(
data.json[data.index] == ':' ,
"Json ParseObject error, after key = {0}, char '{1}' should be ':' " ,
key,
data.json[data.index]
);
// skip ':'
data.index++;
// set JsonObject key and value
// 递归的调用ParseValue获得Object的value值
jsonObject.Add(key, ParseValue( ref data));
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
if (data.json[data.index] == ',' )
{
// Object的下一对KV
data.index++ ;
}
else
{
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
DebugTool.Assert
(
data.json[data.index] == '}' ,
"Json ParseObject error, after key = {0}, char '{1}' should be '{2}' " ,
key,
data.json[data.index],
'}'
);
break ;
}
}
while ( true );
// skip '}' and return after '}'
data.index++;
return new JsonValue(JsonType.Object, jsonObject);
}
JsonObject类型就简单的对应C#的Dictionary，value是JsonValue类型。当解析完成后，value的类型就是确定的了。
JsonValue是递归的调用ParseValue来处理的，其类型可能是JsonType枚举的任意类型。
解析JsonArray
private static JsonValue ParseArray( ref Data data)
{
// JsonArray 对应 List
var jsonArray = new List<JsonValue>(JsonArrayInitCapacity);
// skip '['
data.index++;
do
{
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
if (data.json[data.index] == ']' )
{
// 空 "[]"
break ;
}
// add JsonArray item
// 递归处理List每个元素
jsonArray.Add(ParseValue( ref data));
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
if (data.json[data.index] == ',' )
{
// 解析下一个元素
data.index++;
}
else
{
// 跳过空白
SkipWhiteSpace( ref data);
DebugTool.Assert
(
data.json[data.index] == ']' ,
"Json ParseArray error, char '{0}' should be ']' " ,
data.json[data.index]
);
break ;
}
}
while ( true );
// skip ']'
data.index++;
return new JsonValue(JsonType.Array, jsonArray);
}
JsonArray类型就简单的对应C#的List，element是JsonValue类型。当解析完成后，element的类型就是确定的了。
JsonValue是递归的调用ParseValue来处理的，其类型可能是JsonType枚举的任意类型。
解析string
private static JsonValue ParseString( ref Data data)
{
// skip '"'
data.index++;
var start = data.index;
string str;
// 处理字符串
while ( true )
{
switch (data.json[data.index++])
{
case '"' : // 字符串结束
// check end '"'
if (data.sb.Length == 0)
{
// 没有使用StringBuilder，直接抠出字符串
str = data.json.Substring(start, data.index - start - 1);
}
else
{
// 有特殊字符在StringBuilder
str = data.sb.Append(data.json, start, data.index - start - 1).ToString();
// clear for next string
// 清空字符，供下次使用
data.sb.Length = 0;
}
break ;
case '\\' :
{
// check escaped char
var escapedIndex = data.index;
char c;
// 处理各种转义字符
switch (data.json[data.index++])
{
case '"' :
c = '"' ;
break ;
case '\'' :
c = '\'' ;
break ;
case '\\' :
c = '\\' ;
break ;
case '/' :
c = '/' ;
break ;
case 'n' :
c = '\n' ;
break ;
case 'r' :
c = '\r' ;
break ;
case 't' :
c = '\t' ;
break ;
case 'u' :
// 计算unicode字符的码点
c = GetUnicodeCodePoint
(
data.json[data.index],
data.json[data.index + 1],
data.json[data.index + 2],
data.json[data.index + 3]
);
// skip code point
data.index += 4;
break ;
default :
// not support just add in pre string
continue ;
}
// add pre string and escaped char
// 特殊处理的字符和正常的字符，一起放入StringBuilder
data.sb.Append(data.json, start, escapedIndex - start - 1).Append(c);
// update pre string start index
start = data.index;
continue ;
}
default :
continue ;
}
// already skip the end '"'
break ;
}
return new JsonValue(JsonType.String, str);
}
处理字符串麻烦的地方在于，转义字符需要特殊处理，都这转义字符就会直接显示而不能展示特殊的作用。好在StringBuilder功能非常强大，提供处理各种情况的接口。
解析Unicode字符
在JSON中，Unicode字符是以\u开头跟随4个码点组成的转义字符。码点在StringBuilder的Append重载函数中是直接支持的。所以，我们只要把\u后面的4个字符，转换成码点传递给Append就可以了。
/// <summary>
/// Get the unicode code point.
/// </summary>
private static char GetUnicodeCodePoint( char c1, char c2, char c3, char c4)
{
// 把\u后面的4个char转换成码点，注意这里需要是char类型，才能被Append正确处理。
// 4个char转换为int后，映射到16进制的高位到低位，然后相加得到码点。
return ( char )
(
UnicodeCharToInt(c1) * 0x1000 +
UnicodeCharToInt(c2) * 0x100 +
UnicodeCharToInt(c3) * 0x10 +
UnicodeCharToInt(c4)
);
}
/// <summary>
/// Single unicode char convert to int.
/// </summary>
private static int UnicodeCharToInt( char c)
{
// 使用switch case 减少 if else 的判断
switch (c)
{
case '0' :
case '1' :
case '2' :
case '3' :
case '4' :
case '5' :
case '6' :
case '7' :
case '8' :
case '9' :
return c - '0' ;
case 'a' :
case 'b' :
case 'c' :
case 'd' :
case 'e' :
case 'f' :
return c - 'a' + 10;
case 'A' :
case 'B' :
case 'C' :
case 'D' :
case 'E' :
case 'F' :
return c - 'A' + 10;
}
throw new Exception( string .Format( "Json Unicode char '{0}' error" , c));
}
解析number
private static JsonValue ParseNumber( ref Data data)
{
var start = data.index;
// 收集数值字符
while ( true )
{
switch (data.json[++data.index])
{
case '0' :
case '1' :
case '2' :
case '3' :
case '4' :
case '5' :
case '6' :
case '7' :
case '8' :
case '9' :
case '-' :
case '+' :
case '.' :
case 'e' :
case 'E' :
continue ;
}
break ;
}
// 抠出数值字符串
var strNum = data.json.Substring(start, data.index - start);
float num;
// 当成float处理，当然也可以用double
if ( float .TryParse(strNum, out num))
{
return new JsonValue(JsonType.Number, num);
}
else
{
throw new Exception( string .Format( "Json ParseNumber error, can not parse string [{0}]" , strNum));
}
}
如何使用
只有一句话，把Json字符串解析成JsonValue对象，然后JsonValue对象包含了所有的数值。
var jsonValue = MojoUnity.Json.Parse(jsonString);
JsonValue的访问API
// JsonValue 当做 string
public string AsString();
// JsonValue 当做 float
public float AsFloat();
// JsonValue 当做 int
public float AsInt();
// JsonValue 当做 bool
public float AsBool();
// JsonValue 当做 null
public float IsNull();
// JsonValue 当做 Dictionary
public Dictionary< string , JsonValue> AsObject();
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做JsonValue
public JsonValue AsObjectGet( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 Dictionary
public Dictionary< string , JsonValue> AsObjectGetObject( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 List
public List<JsonValue> AsObjectGetArray( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 string
public string AsObjectGetString( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 float
public float AsObjectGetFloat( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 int
public int AsObjectGetInt( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 bool
public bool AsObjectGetBool( string key);
// JsonValue 当做 Dictionary 并根据 key 获取 value 当做 null
public bool AsObjectGetIsNull( string key);
// JsonValue 当做 List
public List<JsonValue> AsArray();
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 JsonValue
public JsonValue AsArrayGet( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 Dictionary
public Dictionary< string , JsonValue> AsArrayGetObject( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 List
public List<JsonValue> AsArrayGetArray( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 string
public string AsArrayGetString( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 float
public float AsArrayGetFloat( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 int
public int AsArrayGetInt( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 bool
public bool AsArrayGetBool( int index);
// JsonValue 当做 List 并获取 index 的 value 当做 null
public bool AsArrayGetIsNull( int index);
最后
MojoUnityJson 目的就是完成简单而单一的JSON字符串解析功能，能够读取JSON的数据就是最重要的功能。在网上也了解了一些开源的C#实现的JSON库，不是功能太多太丰富，就是实现有些繁琐了，于是就手动实现了MojoUnityJson。
总结
以上所述是小编给大家介绍的C#实现JSON解析器MojoUnityJson，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对服务器之家网站的支持！
原文链接：https://HdhCmsTestjianshu测试数据/p/76a441d1ac44
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