DinS Written on 2018/4/18
本文将介绍一种脚本与程序交互的推荐方式：json。因为这是使用angelscript解决一个复杂问题，所以读者最好充分理解了AS相关知识，可参考《AngelScript框架介绍》等一些列文章。
如何做到脚本与程序有效交互是一个大问题，我个人的经验认为使用纯文本在脚本和程序间交互是最保险的方式，就相当于网络上的两台机器那样。如果想到这里自然会想到xml和json，当然json更适用于此处的情况。json自身的优越性不需要论证了，互联网上一大部分数据都是用json传输的，因此使用json格式以string的方式进行脚本和程序交互是一个非常好的方法。
另外你会发现dictionary实际上就是json格式的，key是string，value可以是任意基本类型，比json强的地方是可以放handle。这是天然相性。
于是结论就是使用string来交互，而string又是json格式。
一来string是作者自己写的，还是std:string，兼容性、移植性、安全都有保障。
二来string完全可以承担json格式，传递任意数据。
三来这种方式让脚本与程序的互动清晰化和解耦。
接下来的任务就是如何从string按照json格式解析得到dictionary，以及如何将dictionary变成json格式的字符串，解决了这两个问题脚本与程序互动就解决了。
至于程序方面的json，推荐使用nlohmann::json，可见《nlohmann::json概述与基础用法》。
遗憾的是目前还没有AS中的js，于是得自己写了。
解析json并不是一件容易的事情，所以这里仅仅提供一个dirty implementation，同时增加扩展的余地。
一、准备工作
在开始前，先要说一下AS里的string。[]返回的不是char，而是uint，使用起来并不方便，所以在scriptstdstring.cpp中我额外注册了一个成员函数用于获取单个的char，如下（实际上是substr的另一种写法）：
都是仿照substr的写法，只注册了native的。于是在脚本中可以这样写：
类似于strJson[0]，c表示char。
另外为了方便增加replace，沿用std的使用方法：
另外解析json时要用到AS提供的另一个东西:any，这个类型可以装载任意类型。
二、整体思路
使用OO方法来解析json。
what?什么意思？
我想直接从json字符串中构造出合适的类型，这样就可以直接使用了。不仅限于基本类型，还包括自定义的类。
这可能吗？可以做到，使用OO的方式。不过既然是OO，效率肯定没有那么高了。效率问题交给硬件去解决吧。
最终达到的结果是一行代码，如下：
返回的是一个dictionary，拥有前面dictionary的全部功能，因此既可以装基本类型又可以装自定义类，得到这个jsData后就可以该怎么用就怎么用了。
采用一种自上而下的方法来解析，先定义几个概念：
一对key:value称为一个unit。
value是基本类型的场合unit称为简单unit，比如”ABC”:3.45 或者 “String”:”Hello”
value里包含了json节点或数组的称为复杂unit，比如”More”:{“fisrt”:1,”second”:”2″} 或者 “arr”:[1,2,3]
一个只包含了简单unit的json字符串称为简单json串；
一个包含了复杂unit的json字符串称为复杂json串。
另外对json的key做一个额外的强限制：key的格式是：类型名_节点名
比如说”d_ABC”:3.45 或者 “arrint_Num”:[-1,0,1]
为什么要这样做？因为我们想从字符串直接构造类，这样的话必须知道类型的信息，于是就利用key捎带value的类型。
有了这些就可以开始介绍核心算法了。
(1)将传入的json串转变为简单json串，将复杂unit隐藏掉
(2)将简单json串分解为若干简单unit
(3)对每一个unit提取key中的类型，根据类型构造相应的parser，然后将简单unit再展开成复杂unit，解析value
(4)解析成功后得到对应的类型，加入dictionary中
看起来挺简单的，但是实现起来需要一些技巧，特别是第三步。让我们看看OO在哪里：
定义一个基类JsonParser，派生类可以分成两大类：基本类型parser和自定义类型parser。使用工厂模式依据key中的type构造适当的派生类。
既然类型已知，Parse()就可以很简单的书写了。对于不断嵌套的node也没有问题，可以不断地调用工厂函数直到基本类型，然后解析，然后层层构造自定义类。
三、算法层级代码
这部分比较简单，直接看代码：
（大图点这里）
基本上算是自然语言描述了，成功掩盖了复杂性，接下来让我们详细看一看内部是如何实现的。
Preprocessing & Expand是一对函数，效果正好相反。
Preprocessing就是预处理，用意是把传入的json串转变为简单json串。原理很简单了，就是括号匹配。只要存在{}和[]就提取出来，换成一个指定的token值，然后把字符串存到一个dictionary里。
Expand刚好相反，根据token值去dictionary查字符串，替换掉token值。具体写法就不展示了。
当然这里有一个小问题：{}里还可以套{}和[]
所以会发生多次替换的情况，但是这个不是问题，只要展开也多次展开即可。
给个实例：
{“Name”:”DinS”,”No.”:123,”array”:[1,2,3],”node”:{“first”:4.5,”second”:”666″,”vector”:[4,5,6]}}
会处理成
{“Name”:”DinS”,”No.”:123,”array”:<arr0>,”node”:<node0>}
之所以要这么做是为了算法第二步split做准备。我们需要把json切分成多个unit，最自然的方法就是按照,切分，但是只要存在复杂unit就无法做到，所以才需要转换。
四、JsonParser类体系-基本类型
这个是重点，解析全部靠他。
这里先展示几个基本类型的parser：
（大图点这里）
（大图点这里）
这里实际上体现了OO的优越性：既然我们知道传进来的字符串应该是什么样子的，直接解析即可。
再看一眼工厂函数。
（大图点这里）
根据key的类型信息，构造派生类parser，返回基类handle，这样就实现了多态。
不过这里还有一个小问题。
成员函数Parse返回的是any对象。固然可以直接把any插入dict，但是这样一来获取dict值的时候写法会很复杂，这是因为从any里取出值本身就有一些风险。于是还要写一个函数包装这个过程，将any变成真正的类型，然后插入dictionary。之所以要返回any是因为json可能返回任何类型，为了保证接口统一必须用any。
（大图点这里）
这是局部，you get the idea，看起来写法比较繁琐，但是这就是使用any必须付出的代价。
有了以上的内容，就可以解析基本类型json了，比如我们把这个json传入：
执行这段脚本：
（大图点这里）
运行结果：
成功！
五、JsonParser类体系-自定义类型
为了展示自定义类型，让我们先定义一个类：
（大图点这里）
注意，我们既然定义了类，就可以定义出该类对应的json串格式，解析也就是按照这个形式来做。
（大图点这里）
这是一个完整的解析派生类的代码块。
似曾相识，跟ParseJson非常像，这不奇怪，因为Person本身就是一个json 对象。但是还是有不一样的地方，一个是我们知道该类内部的成员，另一个是Parse返回any对象，而不是dictionary。
这两个因素促使我们使用一个不同的方式来处理，而不是递归调用。工厂函数和解析函数都是一样的，但是下一步不一样。我们把any放到了一个dictionary里，注意是直接把类型any的变量放入，然后写一个私有成员函数从dictionary里将any转换成我们需要的类型（这是可能的因为我们事先知道类型）。
看起来是boilerplate，但是这个最直观的方式，也最不容易出错。最后直接构造Person对象并返回。
如果类内部还有json对象，不要紧，使用Preprocessing和Expand，这是一种OO形式下的递归调用，只要调用了Parser的Parse后，保证返回对应的类实例，以供上层类构造使用。
通过OO我们可以掌握局部，更容易理解，而且更加容易改变，这是递归无法做到的。以上的代码就是解析三个基本类型，构造出一个person，然后返回。
从这个例子也可以看出一个模式：只要新增加了，都可以照着这个方式仿写，一定可以完成任务。
当然不要忘记更新工厂函数和插值函数：
（大图点这里）
（大图点这里）
运行看效果，传入这个json串：
相比之前多了一个person值，脚本里这么写：
（大图点这里）
结果：
成功！
这样一来扩展性就是无限的了，以后只要增加自定义类型，就在上面三处有more to add…的地方增加对应代码，即可解析。也就是说我们搭建了一个解析json的框架。
至此我建议再看一遍ParseJson这个函数，理解OO如何进行了json解析。
六、JsonParser类体系-数组
如果理解了上面的内容，解析数组应该不是问题。直接上代码，顺便可以看一下如何扩展这个框架：
（大图点这里）
array不是基本类型，所以也算class。又因为是泛型，所以每一种泛型都算是一个独立的class。于是加起来可能略显繁琐，但是不是大问题。
由于我们知道是int数组，就不需要费劲调用OO了，可以直接解析。这也是OO的优点：视情况随意变化。
加完一个类之后，别忘了去工厂函数和插值函数中增加对应内容。
就OK了，传入下列json：
脚本如下：
（大图点这里）
return里输出arrRoll[3]的值：
Perfect!
至此我们只完成了脚本中解析程序传入的json串，还需要做的是返回给程序加工过的合法json串，见《脚本与程序交互推荐方式：json去格式化》。