源码分析系列之json_encode()如何转化一个对象

作者:资料收集库 时间:2023-07-15 05:25:54 

json_encode()如何转化一个对象? 使用 json_encode() 将数组 array 转化成 json 字符串我们都已经很熟悉了

那么使用 json_encode() 转化一个对象是什么样的过程呢?

初步测试

我们需要新建一个具有多种属性的对象

新建 JsonTest


class JsonTest
{
   public const TEST = 'c';
   public $a = 'a';
   public static $b = 'b';
   protected $e = 'e';
   private $d = 'd';

   protected function test1()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   private function test2()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   public function test3()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   public static function test4()
   {
       return __FUNCTION__;
   }
}

执行 打印结果

echo json_encode(new JsonTest());

输出

{ "a": "a" }

可以看得出,只有公开非静态的属性被打印出来了,其他东西(常量、私有变量、方法等等)都丢失了。

思考

在实际的应用中,多数情况下,我们的属性都是非公开的,但是我们又想在执行 json_encode() 的时候将它打印出来,该怎么办呢?

JsonSerializable

JsonSerializable 是一个 PHP 的 JSON 序列化接口

官方定义

JSON 序列化接口

(PHP 5 >= 5.4.0, PHP 7)

简介

实现 JsonSerializable 的类可以 在 json_encode() 时定制他们的 JSON 表示法。

接口摘要


JsonSerializable {
   /* 方法 */
   abstract public jsonSerialize ( void ) : mixed
}

可以看出 php 版本低于 5.4 是没有这个接口的

修改 JsonTest 继续测试

修改 JsonTest 让它实现 JsonSerializable,并为其写一个 jsonSerialize 方法


class JsonTest implements JsonSerializable
{
   public const TEST = 'c';
   public $a = 'a';
   public static $b = 'b';
   protected $e = 'e';
   private $d = 'd';

   protected function test1()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   private function test2()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   public function test3()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   public static function test4()
   {
       return __FUNCTION__;
   }

   public function jsonSerialize()
   {
       $json = array();
       foreach ($this as $key => $value) {
           $json[$key] = $value;
       }
       return $json;
   }
}

执行 打印结果

echo json_encode(new JsonTest());

输出

{ "a": "a", "e": "e", "d": "d" }

可以看得出,公开属性和私有属性都被打印出来了,方法,常量以及静态变量没有打印出来(这是因为类(class)中静态变量和常量的实现方式是所有对象共享的,并不具体属于某个类)

源码分析

这部分源码较多,我会按照源码中的 function 来一个一个进行分析,注意看代码块中的注释

里边对应有一些 option 的位运算,我先贴出来每个 option 常量对应的值, << 是左移


/* json_encode() options */
#define PHP_JSON_HEX_TAG                    (1<<0)
#define PHP_JSON_HEX_AMP                    (1<<1)
#define PHP_JSON_HEX_APOS                   (1<<2)
#define PHP_JSON_HEX_QUOT                   (1<<3)
#define PHP_JSON_FORCE_OBJECT               (1<<4)
#define PHP_JSON_NUMERIC_CHECK              (1<<5)
#define PHP_JSON_UNESCAPED_SLASHES          (1<<6)
#define PHP_JSON_PRETTY_PRINT               (1<<7)
#define PHP_JSON_UNESCAPED_UNICODE          (1<<8)
#define PHP_JSON_PARTIAL_OUTPUT_ON_ERROR    (1<<9)
#define PHP_JSON_PRESERVE_ZERO_FRACTION     (1<<10)
#define PHP_JSON_UNESCAPED_LINE_TERMINATORS (1<<11)

函数本身


PHP_JSON_API int php_json_encode(smart_str *buf, zval *val, int options) /* {{{ */
{
return php_json_encode_ex(buf, val, options, JSON_G(encode_max_depth));
}
PHP_JSON_API int php_json_encode_ex(smart_str *buf, zval *val, int options, zend_long depth) /* {{{ */
{
php_json_encoder encoder;
int return_code;
   // 初始化,开辟内存空间
php_json_encode_init(&encoder);
encoder.max_depth = depth;
   // 真正用于编码的函数体
return_code = php_json_encode_zval(buf, val, options, &encoder);
JSON_G(error_code) = encoder.error_code;
return return_code;
}
/* }}} */

可以看出真正的编码函数是 php_json_encode_zval()

php_json_encode_zval()

smart_str_appendl() 是一个拼接字符串的函数,第三个参数是字符串的长度

buf 就是最终要返回的 json 字符串


int php_json_encode_zval(smart_str *buf, zval *val, int options, php_json_encoder *encoder) /* {{{ */
{
again:
switch (Z_TYPE_P(val))
{
case IS_NULL:
smart_str_appendl(buf, "null", 4);
break;
case IS_TRUE:
smart_str_appendl(buf, "true", 4);
break;
case IS_FALSE:
smart_str_appendl(buf, "false", 5);
break;
case IS_LONG:
smart_str_append_long(buf, Z_LVAL_P(val));
break;
case IS_DOUBLE:
if (php_json_is_valid_double(Z_DVAL_P(val))) {
php_json_encode_double(buf, Z_DVAL_P(val), options);
} else {
encoder->error_code = PHP_JSON_ERROR_INF_OR_NAN;
smart_str_appendc(buf, '0');
}
break;
case IS_STRING:
return php_json_escape_string(buf, Z_STRVAL_P(val), Z_STRLEN_P(val), options, encoder);
case IS_OBJECT:
           // 如果对象实现了JsonSerializable,就将对象中的jsonSerialize()返回的结果进行编码
if (instanceof_function(Z_OBJCE_P(val), php_json_serializable_ce)) {
return php_json_encode_serializable_object(buf, val, options, encoder);
}
           // 如果对象没有实现了JsonSerializable,就执行下边的这个php_json_encode_array()
/* fallthrough -- Non-serializable object */
case IS_ARRAY:
           // 解析数组
return php_json_encode_array(buf, val, options, encoder);
case IS_REFERENCE:
           //忽略引用
val = Z_REFVAL_P(val);
goto again;
default:
encoder->error_code = PHP_JSON_ERROR_UNSUPPORTED_TYPE;
if (options & PHP_JSON_PARTIAL_OUTPUT_ON_ERROR) {
smart_str_appendl(buf, "null", 4);
}
return FAILURE;
}
return SUCCESS;
}
/* }}} */

php_json_encode_array()

这个函数递归编码数组及没有实现JsonSerializable()的对象(只编码对象的公开属性)


static int php_json_encode_array(smart_str *buf, zval *val, int options, php_json_encoder *encoder) /* {{{ */
{
int i, r, need_comma = 0;
HashTable *myht;
// r用来表示输出 `json` 的结构类型是数组还是对象
   // 只有自然排序的数组(['a','b','c'])才有可能被输出为数组(考虑option可能为JSON_FORCE_OBJECT)
if (Z_TYPE_P(val) == IS_ARRAY) {
       // 如果是数组
myht = Z_ARRVAL_P(val);
    // options中有JSON_FORCE_OBJECT 就强制输出对象,否则就判断数组是不是自然数组
r = (options & PHP_JSON_FORCE_OBJECT) ? PHP_JSON_OUTPUT_OBJECT : php_json_determine_array_type(val);
} else {
myht = Z_OBJPROP_P(val);
       //对象就是输出对象
r = PHP_JSON_OUTPUT_OBJECT;
}
if (myht && ZEND_HASH_GET_APPLY_COUNT(myht) > 0) {
encoder->error_code = PHP_JSON_ERROR_RECURSION;
smart_str_appendl(buf, "null", 4);
return FAILURE;
}
PHP_JSON_HASH_APPLY_PROTECTION_INC(myht);
if (r == PHP_JSON_OUTPUT_ARRAY) {
       //输出为数组 就用 [ 做开头
smart_str_appendc(buf, '[');
} else {
       //输出为对象 就用 { 做开头
smart_str_appendc(buf, '{');
}
   // 当前递归的深度
++encoder->depth;
   // zend_hash_num_elements 返回哈希表中元素的数量
i = myht ? zend_hash_num_elements(myht) : 0;
if (i > 0) {
zend_string *key;
zval *data;
zend_ulong index;
       //遍历当前维度的数组 如果当前元素不是数组
ZEND_HASH_FOREACH_KEY_VAL_IND(myht, index, key, data) {
           // ↓ begin 从这里开始都是判断key怎么处理以及元素末尾怎么处理  ↓↓↓↓
if (r == PHP_JSON_OUTPUT_ARRAY) {
               //need_comma初始值是0
if (need_comma) {
smart_str_appendc(buf, ',');
} else {
need_comma = 1;
}
//这两个方法是option中有JSON_PRETTY_PRINT的时候才会执行的
php_json_pretty_print_char(buf, options, '\n');
php_json_pretty_print_indent(buf, options, encoder);
} else if (r == PHP_JSON_OUTPUT_OBJECT) {
if (key) {
if (ZSTR_VAL(key)[0] == '\0' && ZSTR_LEN(key) > 0 && Z_TYPE_P(val) == IS_OBJECT) {
                       //跳过受保护的属性和私有属性
/* Skip protected and private members. */
continue;
}
//need_comma初始值是0
if (need_comma) {
smart_str_appendc(buf, ',');
} else {
need_comma = 1;
}
php_json_pretty_print_char(buf, options, '\n');
php_json_pretty_print_indent(buf, options, encoder);
                   // 处理字符串属性的key(例如判断key中的中文或者特殊字符的处理)
if (php_json_escape_string(buf, ZSTR_VAL(key), ZSTR_LEN(key),
options & ~PHP_JSON_NUMERIC_CHECK, encoder) == FAILURE &&
(options & PHP_JSON_PARTIAL_OUTPUT_ON_ERROR) &&
buf->s) {
ZSTR_LEN(buf->s) -= 4;
smart_str_appendl(buf, "\"\"", 2);
}
} else {
if (need_comma) {
smart_str_appendc(buf, ',');
} else {
need_comma = 1;
}
php_json_pretty_print_char(buf, options, '\n');
php_json_pretty_print_indent(buf, options, encoder);
smart_str_appendc(buf, '"');
smart_str_append_long(buf, (zend_long) index);
smart_str_appendc(buf, '"');
}
smart_str_appendc(buf, ':');
php_json_pretty_print_char(buf, options, ' ');
}
// ↑ end 从这里之前都是判断key怎么处理以及元素末尾怎么处理  ↑↑↑↑
           //继续调用对普通元素编码的 php_json_encode_zval() (实现数组和对象的递归闭环)
if (php_json_encode_zval(buf, data, options, encoder) == FAILURE &&
!(options & PHP_JSON_PARTIAL_OUTPUT_ON_ERROR)) {
PHP_JSON_HASH_APPLY_PROTECTION_DEC(myht);
return FAILURE;
}
} ZEND_HASH_FOREACH_END();
}
PHP_JSON_HASH_APPLY_PROTECTION_DEC(myht);
   // 当前深度是否到达了设定的最大深度(默认512)
if (encoder->depth > encoder->max_depth) {
encoder->error_code = PHP_JSON_ERROR_DEPTH;
if (!(options & PHP_JSON_PARTIAL_OUTPUT_ON_ERROR)) {
return FAILURE;
}
}
--encoder->depth;
/* Only keep closing bracket on same line for empty arrays/objects */
if (need_comma) {
php_json_pretty_print_char(buf, options, '\n');
php_json_pretty_print_indent(buf, options, encoder);
}
if (r == PHP_JSON_OUTPUT_ARRAY) {
smart_str_appendc(buf, ']');
} else {
smart_str_appendc(buf, '}');
}
return SUCCESS;
}
/* }}} */

分析

看了源码,我得出了一些结论。

  • 只有 null,布尔值,浮点数,整数,字符串才会被直接编码

  • 对象要么实现 JsonSerializable 并定义一个 jsonSerialize() ,要么就被当成一个数组,只会被处理公开非静态属性

  • json_encode() 并不会直接编码数组和对象,而是会递归遍历出所有可遍历的元素,并处理 key

  • 源码中 php_json_encode_zval() 和 php_json_encode_array() 的相互调用,实现了数组和对象遍历的闭环

  • 引用不会被编码

另外,关于 json_encode() 的 options ,我觉得这里处理的技巧非常有趣,巧妙利用位运算来区别多个常量,有兴趣的慢慢看看研究研究。(提示,将 options 每个常量转成二进制来看,json_encode() 接受多个 option 是按位或 | )

Demo


>>> $a = [1,2,3,4];
=> [
    1,
    2,
    3,
    4,
  ]
>>> json_encode($a);
=> "[1,2,3,4]"
>>> json_encode((object)$a);
=> "{"0":1,"1":2,"2":3,"3":4}"
>>> json_encode($a,JSON_FORCE_OBJECT);
=> "{"0":1,"1":2,"2":3,"3":4}"
>>> json_encode($a,JSON_FORCE_OBJECT|JSON_PRETTY_PRINT);
=> """
  {\n
      "0": 1,\n
      "1": 2,\n
      "2": 3,\n
      "3": 4\n
  }
  """

$arr = array(
   '0'=>'a','1'=>'b','2'=>'c','3'=>'d'
);
echo json_encode($arr);

但是结果是

["a","b","c","d"]

需求是要返回JSON对象,是这样似的

{"0":"a","1":"b","2":"c","3":"d"}

You can do it,you nee add


$arr = array(
   '0'=>'a','1'=>'b','2'=>'c','3'=>'d'
);
echo json_encode((object)$arr);

输出结果

{"0":"a","1":"b","2":"c","3":"d"}

来源:https://blog.csdn.net/u010433704/article/details/103907073

标签:php,源码,json,encode
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