20.2 解析与序列化【JavaScript高级程序设计第三版】

JSON 之所以流行，拥有与JavaScript 类似的语法并不是全部原因。更重要的一个原因是，可以把JSON 数据结构解析为有用的JavaScript 对象。与XML 数据结构要解析成DOM 文档而且从中提取数据极为麻烦相比，JSON 可以解析为JavaScript 对象的优势极其明显。就以上一节中包含一组图书的JSON数据结构为例，在解析为JavaScript 对象后，只需要下面一行简单的代码就可以取得第三本书的书名：

books[2].title

当然，这里是假设把解析JSON 数据结构后得到的对象保存到了变量books 中。再看看下面在DOM结构中查找数据的代码：

doc.getElementsByTagName("book")[2].getAttribute("title")

看看这些多余的方法调用，就不难理解为什么JSON 能得到JavaScript 开发人员的热烈欢迎了。从此以后，JSON 就成了Web 服务开发中交换数据的事实标准。

20.2.1 JSON对象

早期的JSON 解析器基本上就是使用JavaScript 的eval()函数。由于JSON 是JavaScript 语法的子集，因此eval()函数可以解析、解释并返回JavaScript 对象和数组。ECMAScript 5 对解析JSON 的行为进行规范，定义了全局对象JSON。支持这个对象的浏览器有IE 8+、Firefox 3.5+、Safari 4+、Chrome和Opera 10.5+。对于较早版本的浏览器，可以使用一个shim：https://github.com/douglascrockford/JSON-js。在旧版本的浏览器中，使用eval()对JSON 数据结构求值存在风险，因为可能会执行一些恶意代码。对于不能原生支持JSON 解析的浏览器，使用这个shim 是最佳选择。

JSON 对象有两个方法：stringify()和parse()。在最简单的情况下，这两个方法分别用于把JavaScript 对象序列化为JSON 字符串和把JSON 字符串解析为原生JavaScript 值。例如：

var book = {
	title: "Professional JavaScript",
	authors: ["Nicholas C. Zakas"],
	edition: 3,
	year: 2011
};
var jsonText = JSON.stringify(book);

运行一下
这个例子使用JSON.stringify()把一个JavaScript 对象序列化为一个JSON 字符串，然后将它保存在变量jsonText 中。默认情况下，JSON.stringify()输出的JSON 字符串不包含任何空格字符或缩进，因此保存在jsonText 中的字符串如下所示：

{
	"title": "Professional JavaScript",
	"authors": ["Nicholas C. Zakas"],
	"edition": 3,
	"year": 2011
}

在序列化JavaScript 对象时，所有函数及原型成员都会被有意忽略，不体现在结果中。此外，值为undefined 的任何属性也都会被跳过。结果中最终都是值为有效JSON 数据类型的实例属性。
将JSON 字符串直接传递给JSON.parse()就可以得到相应的JavaScript 值。例如，使用下列代码就可以创建与book 类似的对象：

var bookCopy = JSON.parse(jsonText);

注意，虽然book 与bookCopy 具有相同的属性，但它们是两个独立的、没有任何关系的对象。
如果传给JSON.parse()的字符串不是有效的JSON，该方法会抛出错误。

20.2.2 序列化选项

实际上，JSON.stringify()除了要序列化的JavaScript 对象外，还可以接收另外两个参数，这两个参数用于指定以不同的方式序列化JavaScript 对象。第一个参数是个过滤器，可以是一个数组，也可以是一个函数；第二个参数是一个选项，表示是否在JSON 字符串中保留缩进。单独或组合使用这两个参数，可以更全面深入地控制JSON 的序列化。

1. 过滤结果

如果过滤器参数是数组，那么JSON.stringify()的结果中将只包含数组中列出的属性。来看下面的例子。

var book = {
	"title": "Professional JavaScript",
	"authors": ["Nicholas C. Zakas"],
	edition: 3,
	year: 2011
};
var jsonText = JSON.stringify(book, ["title", "edition"]);

运行一下
JSON.stringify()的第二个参数是一个数组，其中包含两个字符串："title"和"edition"。这两个属性与将要序列化的对象中的属性是对应的，因此在返回的结果字符串中，就只会包含这两个属性：

{"title":"Professional JavaScript","edition":3}

如果第二个参数是函数，行为会稍有不同。传入的函数接收两个参数，属性（键）名和属性值。根据属性（键）名可以知道应该如何处理要序列化的对象中的属性。属性名只能是字符串，而在值并非键值对儿结构的值时，键名可以是空字符串。
为了改变序列化对象的结果，函数返回的值就是相应键的值。不过要注意，如果函数返回了undefined，那么相应的属性会被忽略。还是看一个例子吧。

var book = {
	"title": "Professional JavaScript",
	"authors": ["Nicholas C. Zakas"],
	edition: 3,
	year: 2011
};
var jsonText = JSON.stringify(book,
function(key, value) {
	switch (key) {
	case "authors":
		return value.join(",")
	case "year":
		return 5000;
	case "edition":
		return undefined;
	default:
		return value;
	}
});

运行一下
这里，函数过滤器根据传入的键来决定结果。如果键为"authors"，就将数组连接为一个字符串；如果键为"year"，则将其值设置为5000；如果键为"edition"，通过返回undefined 删除该属性。
最后，一定要提供default 项，此时返回传入的值，以便其他值都能正常出现在结果中。实际上，第一次调用这个函数过滤器，传入的键是一个空字符串，而值就是book 对象。序列化后的JSON 字符串如下所示：

{"title":"Professional JavaScript","authors":"Nicholas C. Zakas","year":5000}

要序列化的对象中的每一个对象都要经过过滤器，因此数组中的每个带有这些属性的对象经过过滤之后，每个对象都只会包含"title"、"authors"和"year"属性。

Firefox 3.5 和3.6 对JSON.stringify()的实现有一个bug，在将函数作为该方法的第二个参数时这个bug 就会出现，即这个函数只能作为过滤器：返回undefined 意味着要跳过某个属性，而返回其他任何值都会在结果中包含相应的属性。Firefox 4 修复了这个bug。

2. 字符串缩进

JSON.stringify()方法的第三个参数用于控制结果中的缩进和空白符。如果这个参数是一个数值，那它表示的是每个级别缩进的空格数。例如，要在每个级别缩进4 个空格，可以这样写代码：

var book = {
    "title": "Professional JavaScript",
    "authors": ["Nicholas C. Zakas"],
    edition: 3,
    year: 2011
};
var jsonText = JSON.stringify(book, null, 4);

运行一下

保存在jsonText中的字符串如下所示：

{
    "title": "Professional JavaScript",
    "authors": ["Nicholas C. Zakas"],
    "edition": 3,
    "year": 2011
}

不知道读者注意到没有，JSON.stringify()也在结果字符串中插入了换行符以提高可读性。只要传入有效的控制缩进的参数值，结果字符串就会包含换行符。（只缩进而不换行意义不大。）最大缩进空格数为10，所有大于10 的值都会自动转换为10。
如果缩进参数是一个字符串而非数值，则这个字符串将在JSON 字符串中被用作缩进字符（不再使用空格）。在使用字符串的情况下，可以将缩进字符设置为制表符，或者两个短划线之类的任意字符。

var jsonText = JSON.stringify(book, null, " - -");

这样，jsonText 中的字符串将变成如下所示：

{
--"title": "Professional JavaScript",
--"authors": [
----"Nicholas C. Zakas"
--],
--"edition": 3,
--"year": 2011
}

缩进字符串最长不能超过10 个字符长。如果字符串长度超过了10 个，结果中将只出现前10 个字符。

3. toJSON()方法

有时候，JSON.stringify()还是不能满足对某些对象进行自定义序列化的需求。在这些情况下，可以给对象定义toJSON()方法，返回其自身的JSON 数据格式。原生Date 对象有一个toJSON()方法，能够将JavaScript 的Date 对象自动转换成ISO 8601 日期字符串（与在Date 对象上调用toISOString()的结果完全一样）。
可以为任何对象添加toJSON()方法，比如：

var book = {
	"title": "Professional JavaScript",
	"authors": ["Nicholas C. Zakas"],
	edition: 3,
	year: 2011,
	toJSON: function() {
		return this.title;
	}
};
var jsonText = JSON.stringify(book);

运行一下
以上代码在book 对象上定义了一个toJSON()方法，该方法返回图书的书名。与Date 对象类似，这个对象也将被序列化为一个简单的字符串而非对象。可以让toJSON()方法返回任何值，它都能正常工作。比如，可以让这个方法返回undefined，此时如果包含它的对象嵌入在另一个对象中，会导致它的值变成null，而如果它是顶级对象，结果就是undefined。
toJSON()可以作为函数过滤器的补充，因此理解序列化的内部顺序十分重要。假设把一个对象传入JSON.stringify()，序列化该对象的顺序如下。
(1) 如果存在toJSON()方法而且能通过它取得有效的值，则调用该方法。否则，返回对象本身。
(2) 如果提供了第二个参数，应用这个函数过滤器。传入函数过滤器的值是第(1)步返回的值。
(3) 对第(2)步返回的每个值进行相应的序列化。
(4) 如果提供了第三个参数，执行相应的格式化。
无论是考虑定义toJSON()方法，还是考虑使用函数过滤器，亦或需要同时使用两者，理解这个顺序都是至关重要的。

20.2.3 解析选项

JSON.parse()方法也可以接收另一个参数，该参数是一个函数，将在每个键值对儿上调用。为了区别JSON.stringify()接收的替换（过滤）函数（replacer），这个函数被称为还原函数（reviver），但实际上这两个函数的签名是相同的——它们都接收两个参数，一个键和一个值，而且都需要返回一个值。
如果还原函数返回undefined，则表示要从结果中删除相应的键；如果返回其他值，则将该值插入到结果中。在将日期字符串转换为Date 对象时，经常要用到还原函数。例如：

var book = {
	"title": "Professional JavaScript",
	"authors": ["Nicholas C. Zakas"],
	edition: 3,
	year: 2011,
	releaseDate: new Date(2011, 11, 1)
};
var jsonText = JSON.stringify(book);
var bookCopy = JSON.parse(jsonText,
function(key, value) {
	if (key == "releaseDate") {
		return new Date(value);
	} else {
		return value;
	}
});
alert(bookCopy.releaseDate.getFullYear());

运行一下
以上代码先是为book 对象新增了一个releaseDate 属性，该属性保存着一个Date 对象。这个对象在经过序列化之后变成了有效的JSON 字符串，然后经过解析又在bookCopy 中还原为一个Date对象。还原函数在遇到"releaseDate"键时，会基于相应的值创建一个新的Date 对象。结果就是bookCopy.releaseDate 属性中会保存一个Date 对象。正因为如此，才能基于这个对象调用getFullYear()方法。

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