JSON格式

JSON格式（JavaScript Object Notation的缩写）是一种用于数据交换的文本格式，2001年由Douglas Crockford提出，目的是取代繁琐笨重的XML格式。

相比XML格式，JSON格式有两个显著的优点：书写简单，一目了然；符合JavaScript原生语法，可以由解释引擎直接处理，不用另外添加代码。所以，JSON迅速被接受，已经成为各大网站交换数据的标准格式，并被写入ECMAScript 5，成为标准的一部分。

简单说，JSON格式就是一种表示一系列的“值”的方法，这些值包含在数组或对象之中，是它们的成员。对于这一系列的“值”，有如下几点格式规定：

1. 数组或对象的每个成员的值，可以是简单值，也可以是复合值。

2. 简单值分为四种：字符串、数值（必须以十进制表示）、布尔值和null（NaN, Infinity, -Infinity和undefined都会被转为null）。

3. 复合值分为两种：符合JSON格式的对象和符合JSON格式的数组。

4. 数组或对象最后一个成员的后面，不能加逗号。

5. 数组或对象之中的字符串必须使用双引号，不能使用单引号。

6. 对象的成员名称必须使用双引号。

以下是合格的JSON值。

["one", "two", "three"]

{ "one": 1, "two": 2, "three": 3 }

{"names": ["张三", "李四"] }

[ { "name": "张三"}, {"name": "李四"} ]

以下是不合格的JSON值。

{ name: "张三", 'age': 32 }  // 属性名必须使用双引号

[32, 64, 128, 0xFFF] // 不能使用十六进制值

{ "name": "张三", age: undefined } // 不能使用undefined

{ "name": "张三",
  "birthday": new Date('Fri, 26 Aug 2011 07:13:10 GMT'),
  "getName": function() {
      return this.name;
  }
} // 不能使用函数和日期对象

需要注意的是，空数组和空对象都是合格的JSON值，null本身也是一个合格的JSON值。

JSON对象

ES5新增了JSON对象，用来处理JSON格式数据。它有两个方法：JSON.stringify和JSON.parse。

JSON.stringify()

JSON.stringify方法用于将一个值转为字符串。该字符串符合JSON格式，并且可以被JSON.parse方法还原。

JSON.stringify("abc") // '"abc"'
JSON.stringify(1) // "1"
JSON.stringify(false) // "false"
JSON.stringify([]) // "[]"
JSON.stringify({}) // "{}"

JSON.stringify([1, "false", false])
// '[1,"false",false]'

JSON.stringify({ name: "张三" })
// '{"name":"张三"}'

上面代码将各种类型的值，转成JSON字符串。需要注意的是，对于原始类型的字符串，转换结果会带双引号，即字符串abc会被转成"abc"，这是因为将来还原的时候，双引号可以让JavaScript引擎知道，abc是一个字符串，而不是一个变量名。

如果原始对象中，有一个成员的值是undefined、函数或XML对象，这个成员会被省略。如果数组的成员是undefined、函数或XML对象，则这些值被转成null。

JSON.stringify({
    f: function(){},
    a: [ function(){}, undefined ]
});
// "{"a":[null,null]}"

上面代码中，原始对象的f属性是一个函数，JSON.stringify方法返回的字符串会将这个属性省略。而a属性是一个数组，成员分别为函数和undefined，它们都被转成了null。

正则对象会被转成空对象。

JSON.stringify(/foo/) // "{}"

JSON.stringify方法会忽略对象的不可遍历属性。

var obj = {};
Object.defineProperties(obj, {
  'foo': {
    value: 1,
    enumerable: true
  },
  'bar': {
    value: 2,
    enumerable: false
  }
});

JSON.stringify(obj); // {"foo":1}

上面代码中，bar是obj对象的不可遍历属性，JSON.stringify方法会忽略这个属性。

JSON.stringify方法还可以接受一个数组参数，指定需要转成字符串的属性。

JSON.stringify({ a:1, b:2 }, ['a'])// '{"a":1}'

上面代码中，JSON.stringify方法的第二个参数指定，只转a属性。

JSON.stringify方法还可以接受一个函数作为参数，用来更改默认的字符串化的行为。

function f(key, value) {
  if (typeof value === "number") {
    value = 2 * value;
  }
  return value;
}

JSON.stringify({ a:1, b:2 }, f)
// '{"a":2,"b":4}'

上面代码中的f函数，接受两个参数，分别是被转化对象的键和值。如果一个键的值是数值，就将它乘以2，否则就原样返回。

注意，这个处理函数是递归处理所有的键。

var o = {a: {b:1}};

function f(key, value) {
  console.log("["+ key +"]:" + value);
  return value;
}

JSON.stringify(o, f)
// []:[object Object] 
// [a]:[object Object]
// [b]:1
// '{"a":{"b":1}}'

上面代码中，对象o一共会被f函数处理三次。第一次键名为空，键值是整个对象o；第二次键名为a，键值是{b:1}；第三次键名为b，键值为1。

递归处理中，每一次处理的对象，都是前一次返回的值。

var o = {a: 1};

function f(key, value){
  if (typeof value === "object"){
    return {b: 2};
  }
  return value*2;
}

JSON.stringify(o,f)
// '{"b":4}'

上面代码中，f函数修改了对象o，接着JSON.stringify方法就递归处理修改后的对象o。

如果处理函数返回undefined或没有返回值，则该属性会被忽略。

function f(key, value) {
  if (typeof(value) == "string") {
    return undefined;
  }
  return value;
}

JSON.stringify({ a:"abc", b:123 }, f)
// '{"b":123}'

上面代码中，a属性经过处理后，返回undefined，于是该属性被忽略了。

JSON.stringify还可以接受第三个参数，用于增加返回的JSON字符串的可读性。如果是数字，表示每个属性前面添加的空格（最多不超过10个）；如果是字符串（不超过10个字符），则该字符串会添加在每行前面。

JSON.stringify({ p1:1, p2:2 }, null, 2);
// "{
  "p1": 1,
  "p2": 2
}"

JSON.stringify({ p1:1, p2:2 }, null, "|-");
// "{
|-"p1": 1,
|-"p2": 2
}"

如果JSON.stringify方法处理的对象，包含一个toJSON方法，则它会使用这个方法得到一个值，然后再将这个值转成字符串，而忽略其他成员。

JSON.stringify({
  toJSON: function() {
    return "Cool"
  }
})
// "Cool""

var o = {
  foo: 'foo',
  toJSON: function() {
    return 'bar';
  }
};
var json = JSON.stringify({x: o}); 
// '{"x":"bar"}'

Date对象就部署了一个自己的toJSON方法。

JSON.stringify(new Date("2011-07-29"))
// "2011-07-29T00:00:00.000Z"

toJSON方法的一个应用是，可以将正则对象自动转为字符串。

RegExp.prototype.toJSON = RegExp.prototype.toString;

JSON.stringify(/foo/)
// "/foo/"

上面代码，在正则对象的原型上面部署了toJSON方法，将其指向toString方法，因此遇到转换成JSON时，就正则对象就先调用toJSON方法转为字符串，然后再被JSON.stingify方法处理。

JSON.parse()

JSON.parse方法用于将JSON字符串转化成对象。

JSON.parse('{}') // {}
JSON.parse('true') // true
JSON.parse('"foo"') // "foo"
JSON.parse('[1, 5, "false"]') // [1, 5, "false"]
JSON.parse('null') // null

var o = JSON.parse('{"name":"张三"}');
o.name // 张三

如果传入的字符串不是有效的JSON格式，JSON.parse方法将报错。

JSON.parse("'String'") // illegal single quotes
// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

上面代码中，双引号字符串中是一个单引号字符串，因为单引号字符串不符合JSON格式，所以报错。

为了处理解析错误，可以将JSON.parse方法放在try...catch代码块中。

JSON.parse方法可以接受一个处理函数，用法与JSON.stringify方法类似。

function f(key, value) {
  if ( key === ""){
      return value;
  }
  if ( key === "a" ) {
    return value + 10;
  }
}

var o = JSON.parse('{"a":1,"b":2}', f);
o.a // 11
o.b // undefined

参考链接

• MDN, 

  Using native JSON

• MDN, 

  JSON.parse

• Dr. Axel Rauschmayer, 

  JavaScript’s JSON API

• Jim Cowart, 

  What You Might Not Know About JSON.stringify()

• Marco Rogers polotek, 

  What is JSON?