JSON.parse 和 JSON.stringify 詳解

JSON格式，(簡寫JavaScript Object Notation)，是一種用於資料交換的文字格式，書寫簡單。
基於JavaScript原生語法，能夠序列化物件、陣列、數值、字串、布林值和 null。

在ES5中，增加了一個JSON物件，專門用來處理JSON格式的資料。
JSON是一個物件，但只有兩個方法：parse 和 stringify，不能作為建構函式，也無屬性。

typeof JSON === 'object'

JSON.parse

JSON.parse() 用來解析JSON字串，得到對應的JavaScript值或物件。

JSON.parse('{}') // {}
JSON.parse('true') // true
JSON.parse('null') // null

JSON.parse 語法

JSON.parse(text[, reviver])

• text：要被解析成的字串。
  如果傳入數字則會轉換成十進位制數字輸出。
  如果傳入布林值則直接輸出。
  如果傳入null則輸出null。
  不支援其他型別的值，否則報錯。
• reviver： 可選，轉換器, 可以用來修改解析生成的原始值。

返回值： JavaScript物件/值, 對應給定JSON文字的物件/值。

reviver 引數

reviver函式，用於轉換處理解析到的JavaScript值，處理完後返回最終的結果。

轉換過程：

• 解析的值本身和它可能包含的所有屬性，按照一定遍歷順序分別呼叫reviver函式，屬性名和值作為引數兩個引數 key 和 value 傳入。
  遍歷順序：按照層級，從內往外遍歷，最終到達最頂層，則是解析值本身。
• reviver返回undefined，則刪除該物件，如果返回了其他值，則該值會成為當前屬性的新值。
• 當遍歷到最頂層時，因為沒有屬性了，引數key是空字串''，引數value則是當前解析值。

對於reviver函式的兩個引數 key 和 value，不同的資料型別：

• 基本值型別資料（string、number、boolean）和null，以及空物件{}和空陣列[]：
  則key是空字串，value是對應解析值。
  因為已經是最頂層，並沒有別的屬性。
• Object物件：
  則key和value都存在，與屬性名和值各自對應。
  最頂層會返回一個引數key為空的值。
• 陣列：
  key對應陣列索引，value對應元素值。
  最頂層會返回一個引數key為空的值。

基本型別的轉換：

JSON.parse('5', function (key, value) {
  console.log(`key:${key}, value:${value}`)
})
// key:, value:5
JSON.parse('null', function (key, value) {
  console.log(`key:${key}, value:${value}`)
})
// key:, value:null
JSON.parse('{}', function (key, value) {
  console.log(`key:${key}, value:`, value)
})
// key:, value:{}

Object物件和陣列：

JSON.parse('[1, 2]', function (key, value) {
  console.log(`key:${key}, value:`, value)
})
// key:0, value: 1
// key:1, value: 2
// key:, value: (2) [empty × 2]

JSON.parse('{ "user": "張三", "info": { "age": 25, "sex": 1 } }', function (key, value) {
  console.log(`key:${key}, value::`, value)
})
// key:user, value:: 張三
// key:age, value:: 25
// key:sex, value:: 1
// key:info, value:: {}
// key:, value:: {}

資料處理：

JSON.parse('[1, 2]', function (key, value) {
  if(key === '') {
    return value
  }
  return value + 3
})
// [4, 5]

JSON.parse 特性

在解析JSON字串的時候，需要注意到JSON格式的一些規範，不然就容易報錯。
JSON資料對值的型別和格式，都有嚴格的規定，具體的規則如下：

1. 該方法使用字串型別JSON格式資料。
   該方法也支援數字、布林值和null三個型別的值，轉換出對應的字面值。
   不支援其他型別。

JSON.parse('"中國"')
// '中國'
JSON.parse(null) // null
JSON.parse(111.) // 111
JSON.parse(0x12) // 18
JSON.parse(true) // true
JSON.parse([])
// Uncaught SyntaxError: Unexpected end of JSON input

2. 字串必須使用雙引號，不能使用單引號。

JSON.parse('"String"')
// 'String'
JSON.parse('\'String\'')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token ' in JSON at position 0

3. 只支援十進位制的字串，但小數點後必須跟上數字。

JSON.parse('111') // 111
JSON.parse('0x12')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token x in JSON at position 1
JSON.parse('111.232') // 111.232
JSON.parse('111.')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected end of JSON input

4. 不能使用undefined、Symbol和BigInt，數字也不支援NaN、Infinity和-Infinity，都會報錯。

JSON.parse(undefined)
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token u in JSON at position 0
JSON.parse(Symbol())
// Uncaught TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string
JSON.parse('12n')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token n in JSON at position 2

5. 複合型別，只能是：[] 和 {} 這樣的字面量。
   不能使用物件建構函式，因為會當作執行語句，不支援。
   不能使用Object和Array，也不能是函式、RegExp物件、Date物件、Error物件等。

JSON.parse('[]')
// []
JSON.parse('Object()')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token O in JSON at position 0

6. 物件的屬性名必須使用雙引號。

JSON.parse('{"key": 1 }')
// {key: 1}
JSON.parse('{key: 1 }')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token k in JSON at position 1

7. 陣列或物件最後一個成員的後面，不能加逗號。

JSON.parse('[1, 2, 3, 4, ]')
// VM2771:1 Uncaught SyntaxError: Unexpected token ] in JSON at position 13
JSON.parse('{"key" : 1, }')
// VM2779:1 Uncaught SyntaxError: Unexpected token } in JSON at position 12

8. 支援unicode轉義。

JSON.parse('{"\u0066":333}')
// {f: 333}

9. 部分控制字元、轉義字元不支援，如'\n'、'\t'等。

JSON.parse('"\n"')
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token 

解析的其他方法

將json字串轉成json物件(js物件值)，還可以使用其他方法，但是非安全程式碼。

  const str = '{"name":"json","age":18}'
  const json = JSON.parse(str)
  const json = eval("(" + str + ")")
  const json = (new Function("return " + str))()

JSON.stringify

JSON.stringify() 將一個JavaScript物件或值轉換為JSON格式字串。

JSON.stringify 語法

JSON.stringify(value[, replacer [, space]])

• value：將要序列化成 一個 JSON 字串的JavaScript物件或值。
• replacer 可選，用於處理將要序列化的值。
• space 可選，指定縮排用的空白字串，用於美化輸出。

返回值： 一個表示給定值的JSON格式字串。

replacer引數

replacer 引數可以以下三種情況：

1. 如果是null、undefined或其他型別，則被忽略，不做處理；

JSON.stringify({key: 'json'}, null, null) // '{"key":"json"}'
JSON.stringify({key: 'json'}, true) // '{"key":"json"}'

2. 如果是一個陣列，則只有包含在這個陣列中的屬性名，才會最終被序列化到結果字串中；
   只對物件的屬性有效，對陣列無效。

const obj = {
  json: 'JSON',
  parse: 'PARSE',
  stringify: 'STRINGIFY'
}
JSON.stringify(obj, ['parse', 'stringify'])
// '{"parse":"PARSE","stringify":"STRINGIFY"}'

3. 如果是一個函式，被序列化的值的每個屬性都會經過該函式的轉換和處理；

處理過程：

• 函式有兩個引數，屬性名(key)和屬性值(value)，都會被序列化；
• 第一次呼叫時，key為空字串，value則為需要序列化的整個物件；
• 第二次處理時，會把第一次的的結果傳過來，後續的每一次的處理都將接收上一次處理的結果；
• 後面，將依次處理每個屬性名和屬性值，完成後返回。

JSON.stringify({ json: 1, stringify: { val: 'rr'} }, (key, value) => {
  console.log(`key：${key}，value：`, value)
  return value
}) 
// key：，value： {json: 1, stringify: {…}}
// key：json，value： 1
// key：stringify，value： {val: 'rr'}
// key：val，value： rr
// '{"json":1,"stringify":{"val":"rr"}}'

value的型別處理：

• 如果返回基本型別字串、數字、布林值、null，則直接被新增到序列化後的JSON字串中；
• 如果返回其他物件，則會在後續依次序列化該物件的屬性，如果是函式則不作處理；
• 如果返回或undefined，則不會輸出該屬性。
• 序列化陣列時，如果value返回undefined或者一個函式，將會被null取代。

JSON.stringify({ json: 1, stringify: 'rr' }, (key, value) => {
  if (typeof value === 'number') {
    return 'ss'
  }
  return value
}) 
// '{"json":"ss","stringify":"rr"}'

JSON.stringify({ json: 1, stringify: 'rr' }, (key, value) => {
  if (typeof value === 'number') {
    value = undefined
  }
  return value
}) 
// '{"stringify":"rr"}'

下面示例，是返回物件值時的處理：

JSON.stringify({ json: 1, stringify: 'rr' }, (key, value) => {
  if (typeof value === 'object') { // 第一次返回整個物件時，型別是object
    return { parse: 'dd' }
  }
  return value
}) 
'{"parse":"dd"}'

space 引數

space 引數用來控制結果字串裡面的間距，美化輸出。可以輸入的值有以下三種情況：

• 如果是一個數字, 序列化時，每一層級比上一層級多縮排對應數字值的空格，範圍在 1 - 10，即最小1個最大10個空格；
• 如果是一個字串，序列化時，該字串會新增在每行前面，每一層級比上一層級多縮排該字串，最多是個字元，超過則擷取字串；
• 如果是null、undefined或其他型別，則被忽略，不做處理。

JSON.stringify({key: 'json'}, null, 2)
// '{\n  "key": "json"\n}'
JSON.stringify({key: 'json', list: { str: 'str' } }, null, '|-')
// '{\n|-"key": "json",\n|-"list": {\n|-|-"str": "str"\n|-}\n}'
JSON.stringify({key: 'json'}, null, null)
// '{"key":"json"}'

JSON.stringify 特性

1. 基本型別值字串、數字、布林值，以及String、Boolean、Number物件值，都會轉成原始值字串輸出。

JSON.stringify(333) // '333'
JSON.stringify(true) // 'true'
JSON.stringify(new String('333')) //'"333"'
JSON.stringify(Boolean(true)) // 'true'

2. 基本型別的字串，轉換結果會帶雙引號。
   因為在還原時，雙引號會讓JavaScript知道是字串，而不是變數。

JSON.stringify('json') === 'json' // false
JSON.stringify('json') === '"json"' // true

3. undefined、函式、symbol以及XML物件：

• 出現在Object物件中時，會被忽略；
• 出現在陣列中時，會被序列化成null；
• 單獨出現時，會返回undefined。

JSON.stringify(Symbol()) // undefined
JSON.stringify([Symbol(), Math.abs, undefined]) // '[null,null,null]'
JSON.stringify({ [Symbol()]: Math.abs, key: undefined }) // '{}'

4. NaN、Infinity和-Infinity等值，還有null，都會被序列化成null。

JSON.stringify(null) // 'null'
JSON.stringify(NaN) // 'null'

5. Object物件，以及Map/Set/WeakMap/WeakSet等複合型別物件，序列化時會忽略物件的不可遍歷屬性。

const obj = {}
Object.defineProperties(obj, {
  'json': { value: 'JSON', enumerable: true },
  'stringify': { value: 'STRINGIFY', enumerable: false }
})
JSON.stringify(obj)
// '{"json":"JSON"}'

6. 以symbol為屬性名的屬性將被忽略。

JSON.stringify({[Symbol()]: 333}) // '{}'

7. 除了陣列，其他物件的屬性在序列化時，順序可能會亂。

const a = { '1': 911, 'r': 822, '11': 9922}
JSON.stringify(a)
// '{"1":911,"11":9922,"r":822}'

8. 轉換的物件如果定義了 toJSON() 方法，則該方法的返回值就是轉換物件的序列化結果。
   該過程會忽略其他屬性。

const a = { key: 'json' }
a.toJSON = () => 'JSON'
JSON.stringify(a)
// '"JSON"'

9. RegExp物件、Error物件都會序列化為空物件字串。

JSON.stringify(/\d/) // "{}"
JSON.stringify(new Error())  // "{}"

想要序列化相應物件，需要設定實現toJSON方法才行。

RegExp.prototype.toJSON = RegExp.prototype.toString
JSON.stringify(/\d/) // '"/\\\\d/"'

10. Date物件已經定義了toJSON()，並將其轉換為string字串，因此可被序列化。
    同Date.toISOString()。

JSON.stringify(new Date())
// '"2021-12-31T02:24:05.477Z"'

11. 迴圈引用的物件執行此方法，會丟擲錯誤。
    物件之間相互引用，形成無限迴圈。

const a = {}
a.key = a
JSON.stringify(a)
// Uncaught TypeError: Converting circular structure to JSON

12. 轉換BigInt型別的值會丟擲TypeError錯誤。
    BigInt值不能JSON序列化

JSON.stringify(12n)
// Uncaught TypeError: Do not know how to serialize a BigInt

13. 更好的支援unicode轉義符

const a = {'\u0066': 333}
JSON.stringify(a)
// '{"f":333}'