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JSON 对象

JSON 格式

JSON 格式(JavaScript Object Notation)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,不用另外添加解析代码。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,并被写入标准。

每个 JSON 对象就是一个值,可能是一个数组或对象,也可能是一个原始类型的值。总之,只能是一个值,不能是两个或更多的值。

JSON 对值的类型和格式有严格的规定:

  1. 复合类型的值只能是数组或对象,不能是函数、正则表达式对象、日期对象。
  2. 原始类型的值只有四种:字符串、数字(必须十进制表示)、布尔值和 null(不能使用 NaNInfinity-Infinityundefined)。
  3. 字符串必须使用双引号表示,不能使用单引号。
  4. 对象的键名必须放在双引号里面。
  5. 数组或对象最后一个成员的后面,不能加逗号。

以下都是合法的 JSON:

json
["one", "two", "three"]

{ "one": 1, "two": 2, "three": 3 }

{"names": ["张三", "李四"] }

[ { "name": "张三"}, {"name": "李四"} ]

以下都是不合法的 JSON:

json
{ 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;
  }
} // 属性值不能使用函数和日期对象

注意

null、空数组和空对象都是合法的 JSON 值。

JSON 对象

JSON 对象是 JavaScript 的原生对象,用来处理 JSON 格式数据。它有两个静态方法:JSON.stringify()JSON.parse()

JSON.stringify()

基本用法

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

js
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。

注意

对于原始类型的字符串,转换结果会带双引号。

js
JSON.stringify('foo') === 'foo' // false
JSON.stringify('foo') === '"foo"' // true

上面代码中,字符串 foo,被转成了 "\"foo\""。这是因为将来还原的时候,内层双引号可以让 JavaScript 引擎知道,这是一个字符串,而不是其他类型的值。

js
JSON.stringify(false) // "false"
JSON.stringify('false') // "\"false\""

上面代码中,如果不是内层的双引号,将来还原的时候,引擎就无法知道原始值是布尔值还是字符串。

如果对象的属性是 undefined、函数或 XML 对象,该属性会被 JSON.stringify() 过滤。

js
var obj = {
  a: undefined,
  b: function () {}
}

JSON.stringify(obj) // "{}"

上面代码中,对象 obja 属性是 undefined,而 b 属性是一个函数,结果都被 JSON.stringify 过滤。

如果数组的成员是 undefined、函数或 XML 对象,则这些值被转成 null

js
var arr = [undefined, function () {}]
JSON.stringify(arr) // "[null,null]"

上面代码中,数组 arr 的成员是 undefined 和函数,它们都被转成了 null

正则对象会被转成空对象:

js
JSON.stringify(/foo/) // "{}"

JSON.stringify() 方法会忽略对象的不可遍历的属性:

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

JSON.stringify(obj) // "{"foo":1}"

第二个参数

JSON.stringify() 方法还可以接受一个数组,作为第二个参数,指定参数对象的哪些属性需要转成字符串。

js
var obj = {
  prop1: 'value1',
  prop2: 'value2',
  prop3: 'value3'
}

var selectedProperties = ['prop1', 'prop2']

JSON.stringify(obj, selectedProperties)
// "{"prop1":"value1","prop2":"value2"}"

上面代码中,JSON.stringify() 方法的第二个参数指定,只转 prop1prop2 两个属性。

这个类似白名单的数组,只对对象的属性有效,对数组无效。

js
JSON.stringify(['a', 'b'], ['0'])
// "["a","b"]"

JSON.stringify({ 0: 'a', 1: 'b' }, ['0'])
// "{"0":"a"}"

上面代码中,第二个参数指定 JSON 格式只转 0 号属性,实际上对数组是无效的,只对对象有效。

第二个参数还可以是一个函数,用来更改 JSON.stringify() 的返回值。

js
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,分别是被转换的对象的键名和键值。如果键值是数值,就将它乘以 2,否则就原样返回。

注意

这个函数是递归处理所有的键。

js
var obj = { a: { b: 1 } }

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

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

上面代码中,对象 obj 一共会被 f 函数处理三次,输出的最后那行是 JSON.stringify() 的默认输出。第一次键名为空,键值是整个对象 obj;第二次键名为 a,键值是 {b :1};第三次键名为 b,键值是 1

递归处理中,每一次处理的对象,都是前一次返回的值。

js
var obj = { a: 1 }

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

JSON.stringify(obj, f)
// "{"b": 4}"

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

如果处理函数返回 undefined 或没有返回值,则该属性会被忽略。

js
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。

第三个参数

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。

默认返回的是单行字符串,对于大型的 JSON 对象,可读性非常差。第三个参数使得每个属性单独占据一行,并且将每个属性前面添加指定的前缀(不超过 10 个字符)。

js
// 默认输出
JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 })
// JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 })

// 分行输出
JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 }, null, '\t')
// {
// 	"p1": 1,
// 	"p2": 2
// }

上面例子中,第三个属性 \t 在每个属性前面添加一个制表符,然后分行显示。

第三个属性如果是一个数字,则表示每个属性前面添加的空格(最多不超过 10 个)。

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

参数对象的 toJSON() 方法

如果参数对象有自定义的 toJSON() 方法,那么 JSON.stringify() 会使用这个方法的返回值作为参数,而忽略原对象的其他属性。

下面是一个普通的对象:

js
var user = {
  firstName: '三',
  lastName: '张',

  get fullName() {
    return this.lastName + this.firstName
  }
}

JSON.stringify(user)
// "{"firstName":"三","lastName":"张","fullName":"张三"}"

现在,为这个对象加上 toJSON() 方法:

js
var user = {
  firstName: '三',
  lastName: '张',

  get fullName() {
    return this.lastName + this.firstName
  },

  toJSON: function () {
    return {
      name: this.lastName + this.firstName
    }
  }
}

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

上面代码中,JSON.stringify() 发现参数对象有 toJSON() 方法,就直接用这个方法的返回值作为参数,而忽略原对象的其他参数。

Date 对象就有一个自己的 toJSON() 方法:

js
var date = new Date('2015-01-01')
date.toJSON() // "2015-01-01T00:00:00.000Z"
JSON.stringify(date) // ""2015-01-01T00:00:00.000Z""

上面代码中,JSON.stringify() 发现处理的是 Date 对象实例,就会调用这个实例对象的 toJSON() 方法,将该方法的返回值作为参数。

toJSON() 方法的一个应用是,将正则对象自动转为字符串。因为 JSON.stringify() 默认不能转换正则对象,但是设置了 toJSON() 方法以后,就可以转换正则对象了。

js
var obj = {
  reg: /foo/
}

// 不设置 toJSON 方法时
JSON.stringify(obj) // "{"reg":{}}"

// 设置 toJSON 方法时
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,因此转换成 JSON 格式时,正则对象就先调用 toJSON() 方法转为字符串,然后再被 JSON.stringify() 方法处理。

JSON.parse()

JSON.parse() 方法用于将 JSON 字符串转换成对应的值:

js
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:

js
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。

js
try {
  JSON.parse("'String'")
} catch (e) {
  console.log('parsing error')
}

JSON.parse() 方法可以接受一个处理函数,作为第二个参数,用法与 JSON.stringify() 方法类似。

js
function f(key, value) {
  if (key === 'a') {
    return value + 10
  }
  return value
}

JSON.parse('{"a": 1, "b": 2}', f)
// {a: 11, b: 2}

上面代码中,JSON.parse() 的第二个参数是一个参数,如果键名是 a,该函数会将键值加上 10。

JSON.parse()JSON.stringify() 可以结合使用,像下面这样,实现对象的深拷贝:

js
JSON.parse(JSON.stringify(obj))

上面这种写法,可以深度克隆一个对象,但是对象内部不能有 JSON 不允许的数据类型,比如函数、正则对象、日期对象等。