使用java编写一个简单json解析库
练手项目，使用java实现一个基础的json解析库。
# 如何写一个json解析库
# 1. 准备环境
idea+testng
# 2. 辅助类准备
准备数据类型enum和json数据结构
json数据拥有以下几种类型：
NULL,
FALSE,
TRUE,
NUMBER,
STRING,
ARRAY,
OBJECT
Json的一个节点可以用如下表示：
public class JsonNode {
DataType type;
public DataType getType() {
return type;
}
public void setType(DataType type) {
this.type = type;
}
}
# 3. API设计
我们的供外部调用的API有两个：
public interface AsJson {
/**
* @param jsonNode root json node
* @param jsonStr json string to be parsed
* @return result code
*/
int parse(JsonNode jsonNode, final String jsonStr);
/**
* @param jsonNode json data node
* @return the data type of this node
*/
DataType get_type(final JsonNode jsonNode);
}
# 4. JSON语法子集
# 第一步：解析含有null/false/true的字符串
使用RFC7159的ABNF表示：
JSON-text = ws value ws
ws = *(%x20 / %x09 / %x0A / %x0D)
value = null / false / true
null = "null"
false = "false"
true = "true"
JSON文本由三部分组成，空白（ws），一个值，加一个空白（ws）。
第二行表示空白可以为（多个空格，制表符、换行符、回车符）
现有值只有null或false或true
先根据标准，编写测试用例，再编写代码。
# 第二步：支持数字类型
语法：
number = [ "-" ] int [ frac ] [ exp ]
int = "0" / digit1-9 *digit
frac = "." 1*digit
exp = ("e" / "E") ["-" / "+"] 1*digit
JSON 标准 ECMA-404 采用图的形式表示语法，也可以更直观地看到解析时可能经过的路径：
使用双精度浮点数来存储数字。
# 第三步：支持字符串解析
语法：
string = quotation-mark *char quotation-mark
char = unescaped /
escape (
%x22 / ; " quotation mark U+0022
%x5C / ; \ reverse solidus U+005C
%x2F / ; / solidus U+002F
%x62 / ; b backspace U+0008
%x66 / ; f form feed U+000C
%x6E / ; n line feed U+000A
%x72 / ; r carriage return U+000D
%x74 / ; t tab U+0009
%x75 4HEXDIG ) ; uXXXX U+XXXX
escape = %x5C ; \
quotation-mark = %x22 ; "
unescaped = %x20-21 / %x23-5B / %x5D-10FFFF
# 第四步：支持Unicode解析
这些字符被收录为统一字符集（Universal Coded Character Set, UCS），每个字符映射至一个整数码点（code point），码点的范围是 0 至 0x10FFFF，码点又通常记作 U+XXXX，当中 XXXX 为 16 进位数字。
因此，Unicode 还制定了各种储存码点的方式，这些方式称为 Unicode 转换格式（Uniform Transformation Format, UTF）。现时流行的 UTF 为 UTF-8、UTF-16 和 UTF-32。每种 UTF 会把一个码点储存为一至多个编码单元（code unit）。例如 UTF-8 的编码单元是 8 位的字节、UTF-16 为 16 位、UTF-32 为 32 位。除 UTF-32 外，UTF-8 和 UTF-16 都是可变长度编码。
我们的JSON库只支持UTF-8.
第四步：支持数组 数组的语法：
array = %x5B ws [ value *( ws %x2C ws value ) ] ws %x5D
%x5B为[, %x5D为]
重难点在于内存管理：
- 使用链表来存储数组结构
- 递归解析数组单个数据
# 第五步： 解析对象
可以使用动态数组，有序动态数组，平衡树，哈希表。
JSON 对象以花括号 {}（U+007B、U+007D）包裹表示，另外 JSON 对象由对象成员（member）组成，而 JSON 数组由 JSON 值组成。所谓对象成员，就是键值对，键必须为 JSON 字符串，然后值是任何 JSON 值，中间以冒号 :（U+003A）分隔。完整语法如下：
member = string ws %x3A ws value
object = %x7B ws [ member *( ws %x2C ws member ) ] ws %x7D
对象解析与数组解析类似，不同之处只是需要解析key和value两类值。
解析key可以复用之前的解析
# 第六步：生成器
生成器就是将解析成jsonNode的json数据重新生成为字符串的过程。
这个过程比较简单，一般不会出现错误。
# 额外功能
- 对象键值查询
- 相等比较
- 复制、移动、交换