这是JS 原生办法原理探索系列的第八篇文章。本文会介绍如何实现 JSON.stringify() 办法。JSON.stringify() 能够将对象或值转化为 JSON 字符串。实践上，它能够承受很多种不同的数据类型作为参数，而不同的数据类型，解决和转化的后果也不同。所以在实现这个办法之前，咱们先弄清楚具体的解决规定。
不同数据类型的处理结果
先看根本数据类型：
| 数据类型 | 处理结果 | 数据类型 | 处理结果 |
|---|---|---|---|
| String | 返回'"string"' | Number | 返回 "1234"（NaN，±Infinity 返回 "null"） |
| Null | 返回“null” | Undefined | 返回 undefined |
| Symbol | 返回 undefined | Boolean | 返回 "true"/"false" |
再看援用数据类型：
| 数据类型 | 处理结果 | 数据类型 | 处理结果 |
|---|---|---|---|
| 对象字面量 | 递归序列化。然而值为 undefined / Symbol / 函数类型的属性、类型为 Symbol 的属性会失落 | 类数组对象 | 同对象字面量 |
| 根本类型的包装对象 | 个别返回包装对象的 valueOf（string 类型前后要加引号）的字符串模式，然而 Symbol 类型返回 "{}" | 数组 | 递归序列化。然而 undefined、Symbol、函数类型的属性会返回 "null" |
| Map | 返回 "{}" | Set | 返回 "{}" |
| Error | 返回 "{}" | RegExp | 返回 "{}" |
| Function | 返回 undefined | Date | 返回调用 toJSON 后生成的字符串 |
实现的思路
在接下来的代码实现中，首先会分为根本数据类型和援用数据类型两种状况：
- 根本数据类型：依照下面的规定返回序列化后果。重点解决 undefined 类型、symbol 类型以及 number 类型中的 NaN、±Infinity。
援用数据类型（依照是否能够持续遍历再分为两种）：
- 可持续遍历的类型：包含对象字面量、数组、类数组对象、Set、Map。须要失落的属性，在遍历时跳过即可。
- 不可持续遍历的类型：包含根本类型的包装对象、Error 对象、正则对象、日期对象函数。用一个函数集中进行解决
此外，在遍历数组或对象的时候，还须要检测是否存在循环援用的状况，若存在须要抛出相应的谬误
数据类型判断
用 getType 获取具体的数据类型。因为对于根本类型 Symbol 和它的包装类型的解决形式不同，所以用 "Symbol_basic" 示意根本类型 Symbol，用 "Symbol" 示意它的包装类型。
function getType(o) { return typeof o === "symbol" ? "Symbol_basic" : Object.prototype.toString.call(o).slice(8, -1);}用 isObject 判断是援用类型还是根本类型：
function isObject(o){ return o !== null && (typeof o === 'object' || typeof o === 'function')}解决不可持续遍历的类型
用 processOtherTypes 解决所有不可持续遍历的援用类型：
function processOtherTypes(target,type){ switch(type){ case 'String': return `"${target.valueOf()}"` case 'Number': case 'Boolean': return target.valueOf().toString() case 'Symbol': case 'Error': case 'RegExp': return "{}" case 'Date': return `"${target.toJSON()}"` case 'Function': return undefined default: return “” }}尤其须要留神 String 包装类型，不能间接返回它的 valueOf()，还要在前后加上引号。比如说 {a:"bbb"} ，咱们冀望的序列化后果应该是 '{a:"bbb"}'，而不是 '{a:bbb}'；同理，对于 Date 对象，间接返回它的 toJSON() 会失去 '{date: 1995-12-16T19:24:00.000Z}'，但咱们想得到的是 '{date: "1995-12-16T19:24:00.000Z"}'，所以也要在前后加上引号。
检测循环援用
循环援用指的是对象的构造是回环状的，不是树状的：
// 上面的对象/数组存在循环援用let obj = {};obj.a = obj;let obj1 = { a: { b: {} } };obj1.a.b.c = obj1.a;let arr = [1, 2];arr[2] = arr;// 留神这个对象不存在循环援用，只有平级援用let obj2 = {a:{}};obj2.b = obj2.a;如何检测循环援用呢？
- 思考最简略的状况，只有 key 对应的 value 为对象或者数组时，才可能存在循环援用，因而在遍历 key 的时候，判断 value 为对象或者数组之后才往下解决循环援用。
- 每一个 key 会有本人的一个数组用来寄存父级链，并且在递归的时候始终传递该数组。如果检测到以后 key 对应的 value 在数组中呈现过，则证实援用了某个父级对象，就能够抛出谬误；如果没呈现过，则退出数组中，更新父级链
所以一个通用的循环援用检测函数如下：
function checkCircular(target,parentArray = [target]){ Object.keys(target).forEach(key => { if(typeof target[key] == 'object'){ if(parentArray.inlcudes(target[key]) || checkCircular(target[key],[target[key],...parentArray]) ){ throw new Error('存在循环援用') } } }) console.log('不存在循环援用')}在 JSON.stringify 的实现中，遍历 key 的过程曾经在主代码实现了，所以这里的 checkCircular 只须要蕴含检测过程。稍加革新如下：
function checkCircular(target,currentParent){ let type = getType(target) if(type == 'Object' || type == 'Array'){ throw new TypeError('Converting circular structure to JSON') } currentParent.push(target)}外围代码
最终实现的外围代码如下：
function jsonStringify(target,initParent = [target]){ let type = getType(target) let iterableList = ['Object','Array','Arguments','Set','Map'] let specialList = ['Undefined','Symbol_basic','Function'] // 如果是根本数据类型 if(!isObject(target)){ if(type === 'Symbol_basic' || type === 'Undefined'){ return undefined } else if(Number.isNaN(target) || target === Infinity || target === -Infinity) { return "null" } else if(type === 'String'){ return `"${target}"` } return String(target) } // 如果是援用数据类型 else { let res // 如果是不能够遍历的类型 if(!iterableList.includes(type)){ res = processOtherTypes(target,type) } // 如果是能够遍历的类型 else { // 如果是数组 if(type === 'Array'){ res = target.map(item => { if(specialList.includes(getType(item))){ return "null" } else { // 检测循环援用 let currentParent = [...initParent] checkCircular(item,currentParent) return jsonStringify(item,currentParent) } }) res = `[${res}]`.replace(/'/g,'"') } // 如果是对象字面量、类数组对象、Set、Map else { res = [] Object.keys(target).forEach(key => { // Symbol 类型的 key 间接略过 if(getType(key) !== 'Symbol_basic'){ let keyType = getType(target[key]) if(!specialList.includes(keyType)){ // 检测循环援用 let currentParent = [...initParent] checkCircular(target[key],currentParent) // 往数组中 push 键值对 res.push( `"${key}":${jsonStringify(target[key],currentParent)}` ) } } }) res = `{${res}}`.replace(/'/g,'"') } } return res }}基本上依照下面表格中的规定来解决就行了，有几个细节能够留神一下：
iterableList用于寄存能够持续遍历的数据类型；specialList用于寄存比拟非凡的Undefined、Symbol_basic、Function三种类型，非凡在于：对象 key 的 value 如果是这些类型，则序列化的时候会失落，数组的元素如果是这些类型，则序列化的时候会对立转化为"null"。因为这三种类型要屡次用到，所以先存起来。为什么要将最终返回的
res初始化为一个空数组？因为：- 如果咱们解决的
target是数组，则只须要调用map就能够将数组的每一个元素映射为序列化之后的后果，调用后返回的数组赋给res，再和[、]字符拼接，会隐式调用数组的toString办法，产生一个规范的序列化后果； - 如果解决的
target是对象字面量，则能够将它的每个 key-value 的序列化后果 push 到res中，最终再和{、}字符拼接，也同样会产生一个规范的序列化后果。 - 在整个过程中不须要去解决 JSON 字符串中的逗号分隔符。
- 如果咱们解决的
- 对于对象字面量，类型为
"Symbol_basic"的属性会失落，属性值为Undefined、Symbol_basic、Function三种类型的属性也会失落。属性失落其实就是在遍历对象的时候略过这些属性 - 在检测循环援用的时候，存在嵌套关系的对象应该共享同一条父级链，所以递归的时候须要把寄存父级链的数组传进去；同时，不存在嵌套关系的两个对象不应该共享同一条父级链（否则会将所有相互援用的状况都误认为是循环援用），所以每次遍历对象 key 的时候，都会从新生成一个
currentArray。 - 最初，为保险起见，记得将序列化后果中可能呈现的所有单引号替换为双引号
最终代码和成果
最终代码如下：
function getType(o) { return typeof o === "symbol" ? "Symbol_basic" : Object.prototype.toString.call(o).slice(8, -1);}function isObject(o) { return o !== null && (typeof o === "object" || typeof o === "function");}function processOtherTypes(target, type) { switch (type) { case "String": return `"${target.valueOf()}"`; case "Number": case "Boolean": return target.valueOf().toString(); case "Symbol": case "Error": case "RegExp": return "{}"; case "Date": return `"${target.toJSON()}"`; case "Function": return undefined; default: return null; }}function checkCircular(obj, currentParent) { let type = getType(obj); if (type == "Object" || type == "Array") { if (currentParent.includes(obj)) { throw new TypeError("Converting circular structure to JSON"); } currentParent.push(obj); }}function jsonStringify(target, initParent = [target]) { let type = getType(target); let iterableList = ["Object", "Array", "Arguments", "Set", "Map"]; let specialList = ["Undefined", "Symbol_basic", "Function"]; if (!isObject(target)) { if (type === "Symbol_basic" || type === "Undefined") { return undefined; } else if (Number.isNaN(target) || target === Infinity || target === -Infinity) { return "null"; } else if (type === "String") { return `"${target}"`; } return String(target); } else { let res; if (!iterableList.includes(type)) { res = processOtherTypes(target, type); } else { if (type === "Array") { res = target.map((item) => { if (specialList.includes(getType(item))) { return "null"; } else { let currentParent = [...initParent]; checkCircular(item, currentParent); return jsonStringify(item, currentParent); } }); res = `[${res}]`.replace(/'/g, '"'); } else { res = []; Object.keys(target).forEach((key) => { if (getType(key) !== "Symbol_basic") { let type = getType(target[key]); if (!specialList.includes(type)) { let currentParent = [...initParent]; checkCircular(target[key], currentParent); res.push(`"${key}":${jsonStringify(target[key], currentParent)}`); } } }); res = `{${res}}`.replace(/'/g, '"'); } } return res; }}拿上面的 obj 对象测试一下成果：
let obj = { tag: Symbol("student"), money: undefined, girlfriend: null, fn: function(){}, info1: [1,'str',NaN,Infinity,-Infinity,undefined,null,() => {},Symbol()], info2: [new Set(),new Map(),new Error(),/a+b/], info2: { name: 'Chor', age: 20, male: true }, info3: { date: new Date(), tag: Symbol(), fn: function(){}, un: undefined }, info4:{ str: new String('abc'), no: new Number(123), bool: new Boolean(false), tag: Object(Symbol()) } }后果如下：
阐明咱们的实现是没有问题的。最初，我并没有实现 JSON.stringify() 中的 replacer 参数和 space 参数，感兴趣的读者能够在下面代码的根底上进一步拓展。
本文到此结束，感激你的浏览。若发现文中有谬误之处，欢送评论区指出。