C#实现超级简单和⾼效的JSON解析器
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。借助C#的类库，可以⽐C的实现更加的简洁和全⾯，尤其是处理Unicode转义字符(\u开头)的解析，C#的StringBuilder本⾝就⽀持了Unicode码点(code point)。
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':
// 每次消耗⼀个字符，就向后推进JSON的索引
data.index++;
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);
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 '-':
json值的类型有哪些// 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));
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更多的字符。
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 '"'
// already skip the end '"'
break;
}
// get object key string
// 抠出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
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