Rust: Un analizador de JSON
En este artículo describo y traduzco una implementación sencilla de un analizador de JSON escrita en Rust, ideal como ejercicio para recordar la sintaxis y las técnicas de parsing en Rust y también útil como ejemplo para proyectos de software a medida.
Concepto general y representación de tipos JSON en Rust
JSON comparte los mismos tipos que JavaScript: booleanos, números, cadenas, arreglos y objetos. En Rust podemos representarlos con un enum que agrupe cada variante y su dato asociado. Por ejemplo se suele definir una variante para objeto que internamente usa un HashMap para mapear claves de tipo cadena a valores JSON, una variante para arreglo que usa un Vec de valores JSON, y variantes para cadena, número entero, número decimal y booleano. Esta estructura permite que un JsonType pueda contener recursivamente objetos y arreglos.
Manejo de errores
El parser debe reportar condiciones como token inesperado, sintaxis inválida, token faltante, entrada vacía o características no soportadas. Para ello se utiliza otro enum llamado ParserError con variantes como UnexpectedToken, InvalidSyntax, MissingToken, EmptyInput y NotSupported, lo que hace explícito el tipo de fallo y facilita el diagnóstico.
Lógica de parsing de alto nivel
La función de entrada parse_json recibe un slice de cadena y devuelve un Result con JsonType o ParserError. Tras eliminar espacios iniciales se inspecciona el primer carácter: si es llave de apertura se llama al método que parsea objetos, si es corchete se llama al método que parsea arreglos, y en caso contrario se devuelve un error de token inesperado. Esta función actúa como punto de entrada y determina el tipo top level de JSON.
Parsing de objetos
La función que parsea objetos verifica primero que la entrada comience con llave de apertura. A continuación itera leyendo pares clave dos puntos valor hasta encontrar la llave de cierre. La clave siempre es una cadena por lo que reutiliza la función de parseo de cadenas. Después de la clave se exige un caractere dos puntos y se analiza el siguiente signo para decidir cómo leer el valor: si empieza por llave se invoca recursivamente el parseador de objetos, si empieza por corchete se llama al parseador de arreglos, si empieza por comillas se llama al parseador de cadenas, si empieza por t o f se llama al parseador de booleanos, y si es dígito o guion se llama al parseador de números. Si ninguna condición aplica se devuelve un error de token inesperado en el valor.
Gestión de la porción restante de entrada
Cada función de parsing devuelve en el caso de éxito una tupla con el elemento parseado y el slice restante de la cadena. Este enfoque permite a la función que invoca continuar el análisis desde el punto exacto donde finalizó la subrutina. Tras parsear un par clave valor el parser inserta la pareja en el HashMap del objeto, consume espacios y comprueba si debe continuar tras una coma o si ha llegado el final del objeto con la llave de cierre.
Otros detalles y extensiones
Para números en este ejemplo se distinguen enteros y decimales usando tipos separados. El enfoque puede ampliarse para soportar exponentes, notación científica y otros matices del estándar JSON. Asimismo se pueden añadir mensajes de error más detallados, soporte para Unicode y optimizaciones para evitar copias innecesarias de cadenas.
Por qué este patrón es útil
La técnica de devolver el resto de la entrada junto con el valor parseado es común en parsers escritos a mano. Facilita el control del flujo y la recursividad y evita depender de índices globales. Además, usar enums para representar tanto los tipos JSON como los errores en Rust aprovecha el sistema de tipos para generar código más robusto y fácil de depurar.
Colaboración y mejoras
Si quieres proponer mejoras, reportar bugs o sugerir nuevas características como validación de esquemas, serialización de regreso a texto o integración con librerías existentes, estaré encantado de recibir comentarios.
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