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你所不知道的JSON.stringify

譯者按: 老司機們，你知道JSON.stringify還有第二個和第三個可選參數嗎？它們是什麼呢？

原文:

What you didn’t know about JSON.Stringify 譯者: Fundebug

為了保證可讀性，本文采用意譯而非直譯。另外，本文版權歸原作者所有，翻譯僅用于學習。

JSON已經逐漸替代XML被全世界的開發者廣泛使用。本文深入講解JavaScript中使用JSON.stringify的一些細節問題。首先簡單回顧一下JSON和JavaScript：

  • 不是所有的合法的JSON都是有效的JavaScript；
  • JSON隻是一個文本格式；
  • JSON中的數字是十進制。

1. JSON.stringify 

let foo = { a: 2, b: function() {} };
JSON.stringify(foo);
// "{ "a": 2 }"

JSON.stringify函數将一個JavaScript對象轉換成文本化的JSON。不能被文本化的屬性會被忽略。foo中屬性b的值是函數定義，沒有被轉換而丢失。

還有哪些屬性也不能轉換？

1. 循環引用

如果一個對象的屬性值通過某種間接的方式指回該對象本身，那麼就是一個循環引用。比如：

var bar = {
  a: {
     c: foo
  }
};
var foo = {
  b: bar
};

屬性c指向自己，如果層層解析，将會進入一個無限循環。我們嘗試将其列印出來看看：

let fooStringified = JSON.stringify(foo);
console.log(fooStringified); // {"b":{"a":{}}}

c的屬性指向foo對象，foo對象中的b屬性又指向bar對象而無法處理，整個被忽略而傳回空對象。

如下定義(原文中的例子)是無法通過編譯的：

let foo = {b : foo};

錯誤資訊：

ReferenceError: foo is not defined
    at repl:1:14

在函數式語言Haskell中，因為有Lazy Evaluation技術，可以使用類似的定義方法。

2. Symbol和undefined 
let foo = { b: undefined };
JSON.stringify(foo);
// {}
// Symbols
foo.b = Symbol();
JSON.stringify(foo);
// {}

例外情況

在數組中，不可被stringify的元素用null填充。

let foo = [Symbol(), undefined, function() {}, 'works']
JSON.stringify(foo);
// "[null,null,null,'works']"

這樣可以保持數組本身的“形狀”，也就是每一個元素原本的索引。

為什麼有些屬性無法被stringify呢？

因為JSON是一個通用的文本格式，和語言無關。設想如果将函數定義也stringify的話，如何判斷是哪種語言，并且通過合适的方式将其呈現出來将會變得特别複雜。特别是和語言相關的一些特性，比如JavaScript中的Symbol。

ECMASCript官方也特意強調了這一點：

It does not attempt to impose ECMAScript’s internal data representations on other programming languages. Instead, it shares a small subset of ECMAScript’s textual representations with all other programming languages.

2. 重寫對象toJSON函數

一個繞過對象某些屬性無法stringify的方法就是實作對象的toJSON方法來自定義被stringify的對象。因為幾乎每一個AJAX調用都會使用JSON.stringify，掌握該技巧将會對處理伺服器互動有很大幫助。

和toString允許你将對象中的元素以字元串(string)的形式傳回類似，toJSON提供了一種可以将對象中不能stringify的屬性轉換的方法，使得接下來調用的JSON.stringify可以将其轉換成JSON格式。

function Person (first, last) {
    this.firstName = first;
    this.last = last;
}
 
Person.prototype.process = function () {
   return this.firstName + ' ' +
          this.lastName;
};
 
let ade = new Person('Ade', 'P');
JSON.stringify(ade);
// "{"firstName":"Ade","last":"P"}"

Person執行個體ade的process函數沒有被stringify。假想如果伺服器隻想要ade的全稱，而不是分别擷取姓和名，我們可以直接定義toJSON來達到目的：

Person.prototype.toJSON = function () {
    return { fullName: this.process(); };
};
 
let ade = new Person('Ade', 'P');
JSON.stringify(ade);
// "{"fullName":"Ade P"}"

定義toJSON的優點是複用性和穩定性，你可以将ade配合任何庫使用，傳輸的資料都将是你通過toJSON定義而傳回的fullName。

// jQuery
$.post('endpoint', ade);
 
// Angular 2
this.httpService.post('endpoint', ade)

3. 可選參數

JSON.stringify完整的定義如下：

JSON.stringify(value, replacer?, space?)

replacer和space都是可選參數，接下來我們來分别講解。

Replacer

replacer是一個過濾函數或則一個數組包含要被stringify的屬性名。如果沒有定義，預設所有屬性都被stringify。

1. 數組

隻有在數組中的屬性被stringify：

let foo = {
  a : 1,
  b : "string",
  c : false
};
JSON.stringify(foo, ['a', 'b']);
//"{"a":1,"b":"string"}"

嵌套屬性也同樣會被過濾：

let bar = {
  a : 1,
  b : { c : 2 }
};
JSON.stringify(bar, ['a', 'b']);
//"{"a":1,"b":{}}"
 
JSON.stringify(bar, ['a', 'b', 'c']);
//"{"a":1,"b":{"c":2}}"

定義過濾數組有時候并不能滿足需求，那麼可以自定義過濾函數。

2. 函數

過濾函數以對象中的每一個屬性和值作為輸入，傳回值有以下幾種情況：

  • 傳回undefined表示忽略該屬性；
  • 傳回字元串，布爾值或則數字将會被stringify；
  • 傳回對象将會觸發遞歸調用知道遇到基本類型的屬性；
  • 傳回無法stringify的值将會被忽略； 
let baz = {
  a : 1,
  b : { c : 2 }
};
 
// 傳回大于1的值
let replacer = function (key, value) {
    if(typeof === 'number') {
        return value > 1 ? value: undefined;
    }
    return value;
};
 
JSON.stringify(baz, replacer);
// "{"b":{"c":2}}"

通過改寫上面的函數加入适當的輸出，可以看到具體的執行步驟：

let obj = {
  a : 1,
  b : { c : 2 }
};
 
let tracer = function (key, value){
  console.log('Key: ', key);
  console.log('Value: ', value);
  return value;
};
 
JSON.stringify(obj, tracer);
// Key:
// Value: Object {a: 1, b: Object}
// Key: a
// Value: 1
// Key: b
// Value: Object {c: 2}
// Key: c
// Value: 2

space

你是否意識到調用預設的JSON.stringify傳回的值隻要一行，而且完全沒有空格？如果想要更加美觀的列印出來，那麼就需要使用space這個參數了。

我告訴你一個非常簡單的方法：通過tab('\t')來分割即可。

let space = {
  a : 1,
  b : { c : 2 }
};
 
// 使用制表符
JSON.stringify(space, undefined, '\t');
// "{
//  "a": 1,
//  "b": {
//   "c": 2
//  }
// }"
 
JSON.stringify(space, undefined, '');
// {"a":1,"b":{"c":2}}
 
// 自定義分隔符
JSON.stringify(space, undefined, 'a');
// "{
//  a"a": 1,
//  a"b": {
//   aa"c": 2
//  a}
// }"

一道三顆星的思考題：為什麼列印結果的倒數第三行有兩個

a

呢？

結論

本文介紹了一些使用toJSON的技巧：

  • 無法stringify的幾種類型
  • 使用toJSON來自定義JSON.stringify的屬性
  • 可選參數replacer的兩種定義方法來過濾屬性
  • 可選參數space用來格式化輸出結果
  • 數組和對象中如果包含無法stringify的元素的時候的差別
你所不知道的JSON.stringify

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