沒學過編譯原理，做一個 JSON 解析器難嗎？——難！是不是就不能“迎難而上”呢？——不是！越是難的越是一個挑戰！——筆者這裏嘗試通過通俗易懂的行文爲大家介紹一下 JSON 解析器，——那一串串長長的 JSON 文本到底是如何被解析成爲 Java 裏面“可以理解的”對象的。前面的鋪墊可能比較長，但請儘量不要跳過，因爲那都是基礎，尤其對於我們非科班來說，應要惡補。當然，爲照顧大家的理解程度（包括我自己，我也會以後回看自己的代碼，以此反覆理解、反覆消化），我會把代碼寫多點註釋，把代碼可讀性提高那麼一點點，因爲網上很多寫解析器的大神都是從 C 語言高手過來的，明顯帶有過程式的風格。因此我會重構這些代碼，使得代碼更 OO 一些，這樣看起來也會緊湊一些，可讀性高一些。
目標
輸入 JSON 字符串，對象或數組相互嵌套着，如：
{
"firstName": "John",
"lastName": "Smith",
"age": 25,
"address": {
"streetAddress": "21 2nd Street",
"city": "New York",
"state": "NY",
"postalCode": 10021
},
"phoneNumbers": [
{
"type": "home",
"number": "212 555-1234"
},
{
"type": "fax",
"number": "646 555-4567"
}
]
}
可以 {} 包含 []，也可以 [] 包含 {}，總之相互嵌套，最後到 Java 返回 Map 或 List 就可以了——當然 Java 裏的 Map or List 也是可以相互嵌套着的。
要求知識
讀者應當對 JSON 結構是怎麼一回事要了然於胸。
讀者應當瞭解數據結構中的棧。如果沒有了解，沒關係，可以先讀讀筆者博文《用 JSON 表現樹的結構兼談隊列、堆棧的練習》。
好吧，正式開始！
低配版，一個函數搞定
這是來自 “安西都護府首席程序員”的方法。
可以說這是一個超簡單 JSON 解析器，它是一個函數。一個函數就能搞定嗎？——如果只考慮 JSON 簡單情況（此種情況固然是不能放在生產環境的）是可以的，而且代碼行數少，正好適合我們初學理解。下面是該函數的完整代碼。
/**
- @param jsonstring
-
String keytmp = null;
Object valuetmp = null;
StringBuilder builder = new StringBuilder();for (int i = 0; i < cs.length; i++) {
switch (cs[i]) { case '{': //如果是{map進棧 maps.push(new HashMap()); islist.push(false); break; case ':'://如果是：表示這是一個屬性建，key進棧 keys.push(builder.toString()); builder = new StringBuilder(); break; case '[': lists.push(new ArrayList()); islist.push(true); break; case ',': if (builder.length() > 0) valuetmp = builder.toString(); builder = new StringBuilder(); boolean listis = islist.peek(); if (!listis) { keytmp = keys.pop(); maps.peek().put(keytmp, valuetmp); } else lists.peek().add(valuetmp); break; case ']': islist.pop(); if (builder.length() > 0) valuetmp = builder.toString(); lists.peek().add(valuetmp); valuetmp = lists.pop(); builder = new StringBuilder(); break; case '}': islist.pop(); //這裏做的和，做的差不多，只是需要把valuetmp=maps.pop();把map彈出棧 keytmp = keys.pop(); if (builder.length() > 0) valuetmp = builder.toString(); builder = new StringBuilder(); maps.peek().put(keytmp, valuetmp); valuetmp = maps.pop(); break; default: builder.append(cs[i]); break; }}
return valuetmp;
}
該函數輸入一個 String 類型的參數，返回一個 Object 類型結果。Object 類型只有兩種真實類型，要麼是 Map，要麼是 List，分別對應最外層的 JSON 類型。
怎麼理解這個函數呢？首先方法輸入的是字符串，我們把字符串“打散”，也就是 char[] cs=jsonstring.toCharArray(); 這句把字符串轉換爲字符數組。變成數組的目的是要遍歷也就是把數組中的每一個字符都讀出來。讀了一個字符，並進行解析。解析完畢了，我們叫“消耗”。把這個字符消耗了，接着就讀取下一個字符重複上述過程。如此 JSON 裏面每一個字符都會被讀取、解析、消耗。
將字符串變爲字符數組，實際上很多 JSON 解析庫都會那麼做，是爲第一步之工序。得到 char[] 然後遍歷它，其中的遍歷過程就是具體的一個解析 JSON 的過程。
至於遍歷 for 裏面具體怎麼個解析法？此固然是要重點探討的話題。
解析過程
棧結構的運用
不少非科班的童鞋一聽到棧（Stack）就頭大了。其實棧沒想象中複雜，關鍵在於怎麼把它運用起來，體會了它的真正用途，而不是雲裏霧裏的概念。你可以把棧想象成食堂中的一堆餐盤，通常我們都是在餐盤頂部添加新餐盤（常識），然後取出餐盤就是從餐盤堆頂部拿出。這個便是棧的“後進先出”特性了。理解這個例子的意思固然淺顯，但怎麼和實際計算機問題結合起來呢——那又是一個問題。如果大家還是不理解，可以讀一下我前面的博文《用 JSON 表現樹的結構兼談隊列、堆棧的練習》，特別是最後一個 format json 的例子，雖然沒有直接運用到 Stack 結構但其中已隱隱約約有種“一進一退”的思想，着實與 Stack 有“異曲同工”之相似。
函數中一口氣聲明瞭 4個 Stack：
Stack<Map<String, Object>> maps = new Stack<>(); // 用來保存所有父級對象
Stack<List<Object>> lists = new Stack<>(); // 用來保存所有父級數組
Stack<Boolean> isList = new Stack<>();// 判斷是不是list
Stack<String> keys = new Stack<>(); // 用來表示多層的key
我們知道 JSON 乃樹狀結構。樹樁結構的特點是父親節點擁有子節點，子節點的上一級是父節點，形成了這種關係。變量 maps 用於記住遍歷字符的時候，字符所在在父級對象有哪些。父級節點 maps 是一個集合的概念，因爲可能不止一個父級節點，而且可能有 n 個，那個 n 就代表樹的層數。且 maps 裏面的順序不能打亂（不過可以放心，在 Stack 裏面並不允許“打亂”順序）。
同理，遇到數組的方式也可以這樣去理解，保存在 lists 變量中。
當然，必須先有父級節點，纔會有子節點，否則子節點就沒有容身的“場所”。故而第一個欲消耗的字符永遠要麼是 {，永遠要麼是 [，纔會 new 第一個 map 對象或者 list 對象。第一個 { 或 [ 可以稱爲“根節點”或“頂級節點”。
回到函數中，分別是如下進行字符的消耗的：
switch (cs[i]) {
case '{': // 如果是 { map 進棧
maps.push(new HashMap<String, Object>());
isList.push(false);
continue;
……
……
case '[':
isList.push(true);
lists.push(new ArrayList<Object>());
continue;
我們忽略 switch 中不相關的部分，用省略號表示。可見，一遇到 { 字符，就表示要新建 map 對象，而且要將 map 進棧到 maps 中；一遇到 [ 字符，就表示要新建 list 對象，而且要將 list 進棧到 lists 中。進棧的意思就是在棧頂部添加新的元素。
光有進棧不夠，應該還有“退棧”的那麼一個操作。不過這裏權且埋下伏筆，回過頭來我們再看退棧。
結對匹配
上述過程就是匹配 JSON 字符串中的兩種括號：尖括號和方括號，如 [ { }, [ ], [ ] ] 或 { [ ], [ ] } 等爲正確格式，[ { ] } 或 { [ } } 爲不合法格式。我們把 JSON 字符串抽象成這個格式去理解，有助於我們理解怎麼匹配成對出現的結構。
例如考慮下面的括號序列。
[ { [ ] [ ] } ]
1 2 3 4 5 6 7 8
當消耗了第 1 個括號 [ 之後，期待與它匹配的第 8 個括號 ] 出現，然而等來的卻是第 2 括號 {，此時第 1 個括號只能靠邊站，不過沒關係，因爲我們消耗過程中已經把它保存起來，進行過“入棧”了；好，接着第 2 個括號要匹配的是 }，但是很遺憾，第 3 個括號並不是期待的 }，而是 [。不過同樣沒關係，因爲第 2 個括號已經保存起來，先記着；現在輪到第 3 個括號，就要看看第 4 個括號怎麼樣？第 4 個括號正好是 ]，完成匹配！期待得到了滿足！但是不要忘記剛纔第 3 個括號已經入過棧，所以現在滿足之後，當前就不是原來的位置——需要執行什麼操作？就是要“退棧”的操作。
執行完退棧之後，當前位置是第 5 個括號，而當前所期待的括號理應是第 2 個括號的期待，這個期待最爲迫切。不過很遺憾，第 2 個括號還必須“忍一忍”，因爲第 5 個括號是 [，說明又有新的期待進來，迫切性更高，第 2 個括號必須“讓位於”第 5 個括號。——這裏我們假設是故意弄錯，第 6 個括號進入的是一個右尖括號 }，明顯這樣不能構成結對，是非法字符，於是應中止遍歷，立刻報錯。回到正確的例子上，我們看到第 6 個括號是合法的括號，完成匹配，接下來期待第 2 個括號的匹配，或者是 [ or { 新開一級的匹配——這都是可以、合法的。
由此可見，這過程與棧的結構相吻合。“一進一退”是必須完成的結對，否則是不合法的過程。
只有掌握了這個匹配過程，我們才能進入下一步的 JSON 解析。今天先說到這兒，裏面的內容有不少地方是需要好好消化的。如果沒有幫到讀者理解，或者有進一步的問題，都可以跟在下溝通。歡迎交流！