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從10多年前JSON在線編輯器的早期開(kāi)始，用戶經(jīng)常反映編輯器有時(shí)會(huì)破壞他們JSON文檔中的大數(shù)字的問(wèn)題。直到現(xiàn)在，我們也沒(méi)能解決這個(gè)問(wèn)題。在這篇文章中，我們深入解釋了這個(gè)問(wèn)題，并展示如何在JSON Editor Online中解決這個(gè)問(wèn)題。
大數(shù)字的問(wèn)題
大多數(shù) Web 應(yīng)用程序處理來(lái)自服務(wù)器的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以純文本的JSON文檔形式被接收，并被解析成一個(gè)JavaScript對(duì)象或數(shù)組，這樣我們就可以讀取屬性并做一些事情。通常情況下，數(shù)據(jù)的解析是使用JSON.parse函數(shù)進(jìn)行的，該函數(shù)內(nèi)置于JavaScript中，非?？焖俸头奖?。
JSON數(shù)據(jù)格式極其簡(jiǎn)單，而且它是JavaScript的一個(gè)子集。所以它與JavaScript完全可以互換。你可以將一個(gè)JSON文檔粘貼到一個(gè)JavaScript文件中，這就是有效的JavaScript。
在JavaScript中使用JSON應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題，但有一種棘手的情況可能會(huì)破壞數(shù)據(jù):大數(shù)字。這是一個(gè)有效的JSON字符串：
{"count": 9123372036854000123}當(dāng)我們將其解析為JavaScript并讀取 "count" 鍵時(shí)，我們會(huì)得到:
9123372036854000000
解析后的數(shù)值被破壞了：最后三位數(shù)字被重置為零。這是否是一個(gè)問(wèn)題，取決于這些最后的數(shù)字是否確實(shí)有意義，但一般來(lái)說(shuō)，知道這種情況可能會(huì)發(fā)生，可能會(huì)給你一種不舒服的感覺(jué)。
為什么大數(shù)字會(huì)被JSON.parse破壞？
像 9123372036854000123? 這樣的長(zhǎng)數(shù)字既是有效的 JSON 也是有效的 JavaScript。當(dāng)JavaScript 將數(shù)值解析為數(shù)字時(shí)，事情就出錯(cuò)了。最初，JavaScript 只有一種數(shù)字類(lèi)型。Number?。這是一個(gè)64位的浮點(diǎn)值，類(lèi)似于C++、Java或C#中的Double值。這種浮點(diǎn)值可以存儲(chǔ)大約16位數(shù)字。因此，它不能完全代表像9123372036854000123這樣的數(shù)字，它有19位數(shù)字。在這種情況下，最后三位數(shù)字會(huì)丟失，破壞了該值。
在用浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)分?jǐn)?shù)時(shí)也會(huì)發(fā)生同樣的情況：當(dāng)你在 JavaScript 中計(jì)算 1/3時(shí)，結(jié)果是:
0.3333333333333333
在現(xiàn)實(shí)中，該值應(yīng)該有無(wú)限的小數(shù)，但 JavaScript 的數(shù)字在大約 16位 之后就停止了。
那么，JSON文檔中像9123372036854000123?這樣的大數(shù)字是怎么來(lái)的呢？嗯，其他語(yǔ)言如Java或C#確實(shí)有其他數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型，如Long。Long是一個(gè)64位的值，可以容納最多20位的整數(shù)。它能容納更多數(shù)字的原因是，它不需要像浮點(diǎn)值那樣存儲(chǔ)指數(shù)值。因此，在像Java這樣的語(yǔ)言中，你可以有一個(gè)Long值，它不能在JavaScript的Number類(lèi)型中正確表示，或者在其他語(yǔ)言中的Double類(lèi)型中正確表示。
JavaScript 的 Number（或者更好：任何浮點(diǎn)數(shù)值）還有一些限制：數(shù)值可以溢出或下溢。例如，1e+500?會(huì)變成Infinity?，而1e-500?會(huì)變成0。不過(guò)，這些限制在實(shí)際應(yīng)用程序中很少成為問(wèn)題。
如何防止數(shù)字被 JSON.parse 破壞？
多年來(lái)，這個(gè)用 JavaScript 解析大數(shù)字的問(wèn)題一直是https://jsoneditoronline.org/ 的用戶反復(fù)要求的。像大多數(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的JSON編輯器一樣，它也使用了本地的JSON.parse函數(shù)和常規(guī)的JavaScript數(shù)字，所以它受到了上述的限制。
第一個(gè)想法可能是：等等，但是 JSON.parse? 有一個(gè)可選的reviver?參數(shù)，允許你用不同的方式來(lái)解析內(nèi)容。但問(wèn)題是，首先文本被解析成一個(gè)數(shù)字，接下來(lái)，它被傳遞給reviver。所以到那時(shí)，已經(jīng)太晚了，值已經(jīng)被破壞了。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，根本不能使用內(nèi)置的JSON.parse，必須使用一個(gè)不同的JSON解析器。對(duì)此有各種優(yōu)秀的解決方案：lossless-json、json-bigint、js-jon-bigint或json-source-map。
這些庫(kù)中的大多數(shù)都采取了務(wù)實(shí)的方法，將長(zhǎng)數(shù)字直接解析為JavaScript相對(duì)較新的BigInt數(shù)據(jù)類(lèi)型。lossless-json庫(kù)是專門(mén)為JSON Editor Online開(kāi)發(fā)的。它采取了比JSON BigInt解決方案更加靈活和強(qiáng)大的方法。
默認(rèn)情況下，lossless-json 將數(shù)字解析成一個(gè)輕量級(jí)的LosslessNumber?類(lèi)，該類(lèi)將數(shù)字值作為一個(gè)字符串持有。這保留了任何數(shù)值，甚至還保留了格式化，比如數(shù)值4.0?中的尾部零。當(dāng)對(duì)其進(jìn)行操作時(shí)，LosslessNumber?將被轉(zhuǎn)換為Number?或BigInt，或者在不安全時(shí)拋出一個(gè)錯(cuò)誤。
該庫(kù)允許你傳遞你自己的數(shù)字解析器，所以你可以應(yīng)用你自己的策略來(lái)處理數(shù)字值。也許你想把長(zhǎng)的數(shù)字值轉(zhuǎn)換成BigInt，或者把數(shù)值傳給某個(gè)BigNumber庫(kù)。你可以選擇是否要在數(shù)字信息丟失時(shí)拋出一個(gè)異常，或者默默地忽略某些類(lèi)別的信息丟失。
因此，比較本地JSON.parse?函數(shù)和lossless-json，會(huì)得到以下結(jié)果：
import { parse, stringify } from 'lossless-json'
const text = '{"decimal":2.370,"long":9123372036854000123,"big":2.3e+500}'
// JSON.parse will lose some digits and a whole number:
console.log(JSON.stringify(JSON.parse(text)))
// '{"decimal":2.37,"long":9123372036854000000,"big":null}'
// WHOOPS!!!
// LosslessJSON.parse will preserve all numbers and even the formatting:
console.log(stringify(parse(text)))
// '{"decimal":2.370,"long":9123372036854000123,"big":2.3e+500}'使用LosslessJSON解析器是否能解決所有問(wèn)題？
答案是并不能。這取決于你在解析數(shù)據(jù)后想做什么，但通常情況下，你想用它做一些事情。在屏幕上顯示數(shù)據(jù)，驗(yàn)證它，比較它，排序它，等等。例如，在JSON Editor Online中，你可以編輯數(shù)值，轉(zhuǎn)換文檔（查詢、過(guò)濾、排序等），比較兩個(gè)文檔，或者根據(jù)JSON模式驗(yàn)證一個(gè)文檔。一旦你引入BigInt值或LosslessNumbers，你想執(zhí)行的所有操作都需要支持這些類(lèi)型的值。
擁有 BigInt 值或 LosslessNumbers 的數(shù)據(jù)很可能給不了解這些數(shù)據(jù)類(lèi)型的第三方庫(kù)帶來(lái)問(wèn)題。例如，JSON Editor Online支持將你的JSON數(shù)據(jù)導(dǎo)出到CSV，并使用優(yōu)秀的json2csv庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這個(gè)庫(kù)不知道BigInt?或LosslessNumber?類(lèi)型，不會(huì)正確串聯(lián)這些數(shù)據(jù)類(lèi)型。為了使其正常工作，包含LosslessNumbers?或BigInt值的JSON數(shù)據(jù)必須首先被轉(zhuǎn)換為該庫(kù)所能理解的數(shù)據(jù)。
即使沒(méi)有第三方庫(kù)的參與，與BigInt值一起工作也會(huì)導(dǎo)致棘手的問(wèn)題。當(dāng)對(duì)大整數(shù)和普通數(shù)字的混合操作時(shí)，JavaScript可以默默地將一種數(shù)字類(lèi)型強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為另一種，這可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。下面的代碼例子顯示了這是如何出錯(cuò)的。
const a = 91111111111111e3 // a regular number
const b = 91111111111111000n // a bigint
console.log(a == b) // returns false (should be true)
console.log(a > b) // returns true (should be false)
在這個(gè)例子中，你看到兩個(gè)常數(shù)??a???和??b???持有相同的數(shù)字值。但是一個(gè)是數(shù)字，另一個(gè)是BigInt，用這些東西和普通的操作符（如??==???和??>??）一起使用會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。
結(jié)論：要讓大數(shù)字在一個(gè)應(yīng)用程序中工作，可能需要大量的努力。因此，最好的辦法是盡量避免在一開(kāi)始就處理這些問(wèn)題。
如果你真的要處理大數(shù)值，你必須使用一個(gè)替代的JSON分析器，如??lossless-json???。為了防止陷入與擁有??BigInt???或??LosslessNumber??數(shù)據(jù)類(lèi)型有關(guān)的難以調(diào)試的問(wèn)題，使用TypeScript明確定義你的數(shù)據(jù)模型是很有幫助的。這樣，你就可以事先知道哪些地方需要能夠處理這些特殊的數(shù)據(jù)類(lèi)型，你就可以采取行動(dòng)，而不是讓你的應(yīng)用程序默默地失敗。
在線JSON編輯器現(xiàn)在可以安全地處理大數(shù)字了
從今天起，JSON Editor Online已經(jīng)完全支持大數(shù)字，所以你不必再擔(dān)心損壞的數(shù)值。它已經(jīng)集成了lossless-json庫(kù)，并確保編輯器的所有功能都能處理大數(shù)字：從格式化、排序和查詢到導(dǎo)出到CSV。作為一個(gè)副作用，它現(xiàn)在甚至保持了數(shù)字的格式化，而且由于新的LosslessJSON解析器，現(xiàn)在可以檢測(cè)到重復(fù)的鍵。
試一試：https://jsoneditoronline.org/#left=json.%7B%20%22using%22:%20%22Lossless%20JSON%20Parser%22,%20%22formatted%20number%22:%204.0,%20%22long%22:%209123372036854000123,%20%22large%22:%201e500,%20%22small%22:1e-500%20%7D
現(xiàn)在，使用lossless-json有一個(gè)缺點(diǎn)：它比原生內(nèi)置的JSON.parse慢得多。這只是大的JSON對(duì)象或數(shù)組的問(wèn)題，對(duì)于大于10MB的文件，它可能會(huì)很明顯。為了仍能順利地處理大文件，JSON Editor Online允許你選擇你想使用的解析器，默認(rèn)情況下，它會(huì)自動(dòng)為你選擇最合適的解析器。
網(wǎng)站欄目：為什么JSON.parse會(huì)損壞大數(shù)字，如何解決這個(gè)問(wèn)題？
網(wǎng)頁(yè)路徑：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dpdises.html
