JSON Eval Trick in PHP_php教程

JSON Eval Trick in PHP

PHP从5.2版本开始提供json_encode()和json_decode()函数，分别用于JSON的序例化和反序列化。不幸的是，现在仍然有许多主机运行着PHP5.2之前的版本，所以就不得不自己动手写JSON解析了。

JSON Encode

JSON的编码并没有什么难度，要点就两个：

对Object、Array中的元素进行递归遍历，注意要将关联数组转换成JSON中的Object Literal。
对字符串内容中引号、换行符等特殊字符进行转义，并将非ASCII字符转换成Unicode转义序列的形式。

下面是JSON编码方法的实现：

/**
 * JSON Encode
 * @warn Any input string must be UTF-8 encoding
 * @param {Any} $data Any type object to serialize.
 * @return {String} serialized json string.
 */
function json_stringify($data) {
  if (is_null($data)) return 'null';
  if (is_scalar($data)) return json_stringify_scalar($data);
  if (empty($data)) return '[]';
  if (is_object($data)) {
    $data=get_object_vars($data);
    if (empty($data)) return '{}';
  }
  $keys=array_keys($data);
  if ($keys===array_keys($keys)) {
    $data=array_map(__FUNCTION__,$data);
    return '['.join(',',$data).']';
  } else {//不是有序数字下标的数组即视为关联数组
    $a=array();
    foreach ($data as $k=>$v) {
      $a[]=json_stringify_scalar(strval($k)).':'.json_stringify($v);
    }
    return '{'.join(',',$a).'}';
  }
}

function json_stringify_scalar($v) {
  if (is_bool($v)) {
    $v = $v?'true':'false';
  } else if (is_string($v)) {
    $v=addcslashes($v,"\t\n\r\"\/\\");//转义特殊字符
    //将所有非ASCII字符转换成Unicode Escape格式
    $v='"'.preg_replace_callback('|[^\x00-\x7F]+|','_unicode_escape',$v).'"';
  }
  return (string)$v;
}

function _unicode_escape($s) {
  //Warning:字符串必须为UTF-8编码
  $s=str_split(iconv('UTF-8','UCS-2BE',$s[0]),2);
  foreach ($s as $i=>$c) {
    $s[$i]=sprintf('\u%02x%02x',ord($c{0}),ord($c{1}));
  }
  return join('',$s);
}

JSON Decode

而将JSON转换成PHP中的对象就没有那么简单了，自己写Parser进行词法分析、语法分析是很累人的。反观在JavaScript中实现JSON Parse就简单多了，因为JSON本身即是JavaScript语言的子集，直接使用eval方法，就能将JSON字符串转换成JS中的对象。

其实，看到JavaScript中的eval方法，实在不能不联想到PHP也有一个eval，它们的功能是类似的，都是将字符串当作代码运行。不同的是，JS中的eval执行JS代码，PHP的eval执行PHP代码。Trick就在这里：要让PHP能直接用eval方法解析JSON，只要将JSON代码转换成PHP格式的代码就行了！如对于下面的JSON：

{
  "name":"CJ",
  "age":18,
  "tags":["PHP","JavaScript","Python","Haskell"],
  "life":{
    "summary":"Too complex!"
  }
}

只要将其转换成这样的PHP代码就能直接eval了：

(object)array(
  "name"=>"CJ",
  "age"=>18,
  "tags"=>array("PHP","JavaScript","Python","Haskell"),
  "life"=>(object)array(
    "summary"=>"Too complex!"
  )
)

而将JSON转换成PHP代码则只需很少的步骤与注意点：

最终的实现代码出人意料的简单：

/**
 * JSON Decode
 * @param {String} $s The string json data.
 * @param {Boolean} [$assoc=false] Return assoc array if $assoc is true.
 * @return decode result corresponding object.
 */
function json_parse($s,$assoc=false) {
  static $strings,$count=0;
  if (is_string($s)) {
    $s=trim($s);
    $strings=array();
    //匹配字符串结束引号应该确保前面只能有偶数个'\'
    //如 "ab\"c"中 \" 不能被视为字符串结束引号
    $s=preg_replace_callback('/"([\s\S]*?(?<!\\\\)(?:\\\\\\\\)*)"/',__FUNCTION__,$s);
    //去除特殊字符后做简单的安全检测
    $clean=str_replace(array('true','false','null','{','}','[',']',',',':','#','.'),'',$s);
    if ($clean && !is_numeric($clean)) {//可能是格式不正确的JSON、恶意代码
      return NULL;
    }
    $s=str_replace(
      array('{','[',']','}',':','null'),
      //通过'(object)'类型转换将关联数组转换成stdClass instance
      array(($assoc?'':'(object)').'array(','array(',')',')','=>','NULL')
      ,$s);
    $s=preg_replace_callback('/#\d+#/',__FUNCTION__,$s);
    //抑制错误,如{3##}能通过上面的安全检测但却无法转换成正确的PHP代码
    @$data=eval("return $s;");
    $strings=$count=0;//GC
    return $data;
  } elseif (count($s)>1) {//存储字符串
    $strings[]=_unicode_unescape(str_replace(array('$','\\/'),array('\\$','/'),$s[0]));
    return '#'.($count++).'#';
  } else {//读取存储的值
    $index=substr($s[0],1,strlen($s[0])-2);
    return $strings[$index];
  }
}

function _unicode_unescape($data) {
  if (is_string($data)) {
    //匹配 Unicode escape时，需要注意匹配'\u'前面只能有偶数个'\'，如'\\u5409'不应被匹配
    return preg_replace_callback(
           '/(?<!\\\\)((?:\\\\\\\\)*)\\\\u([a-f0-9]{2})([a-f0-9]{2})/i',
           __FUNCTION__,$data);
  }
  return $data[1].iconv("UCS-2BE","UTF-8",chr(hexdec($data[2])).chr(hexdec($data[3])));
}

性能

和PHP 5.2之后的C实现的JSON方法相比，这里的实现自然要慢近百倍，根本不是一个数量级上的。 PEAR上有一个纯PHP实现的JSON库：Services_JSON。作为比较，我做了一个简单的性能对比测试，结果是，Services_JSON的encode方法比json_stringify方法慢三四倍，而Services_JSON的decode方法更是比json_parse方法慢十几倍。对于json_stringify方法，应该是主要得益于使用iconv先将UTF-8字符串转换成UCS-2BE，再转换成Unicode转义序列的形式，自然要比Services_JSON自己实现UTF-8到Unicode转义序列的转换性能更高。而json_parse方法，虽然一般的递归下降Parser只需要扫描一次JSON字符串，而这里的实现会扫描多次字符串，但由于都是使用的PHP Native字符串方法，再加上eval这个非常规手段，最终性能上反而要高出好几倍。

原文地址：http://jex.im/programming/json-eval-trick-in-php.html

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