如何在 JSON 中转义字符串?

在当今这个数据驱动的世界里,JSON (JavaScript Object Notation) 依然是连接现代 Web 应用、微服务架构以及 AI 模型 API 的无形纽带。尽管它看起来简单直观,但在实际的生产级开发中,如何优雅且安全地处理字符串转义,往往是区分初级代码与健壮系统的关键分水岭。

特别是到了 2026 年,随着 AI 辅助编程和边缘计算的普及,我们处理数据的方式发生了深刻变化。在这篇文章中,我们将不仅回顾 JSON 转义的经典规则,更会结合我们最新的实战经验,探讨在现代开发工作流中如何利用 AI 和工程化手段来驾驭这一细节。

经典回顾:JSON 转义规则的核心逻辑

让我们先回到基础。在 JSON 中,字符串必须使用双引号 " 包裹。这意味着,如果我们的数据内容本身包含双引号或其他控制字符,就必须进行“转义”,以防止 JSON 解析器将其误判为结构的结束或指令。

以下是我们必须时刻牢记的核心转义映射表:

字符

含义

转义序列 —

— INLINECODEdafacf21

双引号

INLINECODE
edb7e24b INLINECODE2e33eb2e

反斜杠

INLINECODE
6a14ad2d INLINECODE4c04aa9a

斜杠 (可选,但在 INLINECODE6f4a4355 中必须)

\/ INLINECODEb5d20807

退格

INLINECODE
765d0ee3 INLINECODE55f6ccd8

换页符

INLINECODE
573fae9b INLINECODE9faa2b1e

换行符

INLINECODE
d0485a0e INLINECODE063d208b

回车符

INLINECODE
939b75f3 INLINECODE61578486

制表符

INLINECODE
dab81fdd

在现代 JavaScript 中进行程序化转义

你可能会问:“既然 JSON.stringify() 是万能的,为什么我还需要手动转义?”

这是一个很好的问题。在我们的实战经验中,经常遇到非标准 JSON 流需要拼接大量字符串模板的场景(比如生成用于日志分析的特定格式,或者构建复杂的 SQL 查询语句)。此时,我们需要更底层的控制。

让我们来看一个实际的例子:

假设我们正在构建一个高性能的日志收集器,需要将用户输入的任意文本安全地嵌入到 JSON 格式的日志条目中,同时尽量减少引擎的开销。

/**
 * 生产环境安全转义函数
 * 原理:按顺序替换,防止双重转义
 * 注意:必须先转义反斜杠,否则会将后续转义符号再次转义
 */
function escapeJSONString(str) {
    // 1. 处理反斜杠,防止后续转义被破坏
    // 将 \ 替换为 \\
    let result = str.replace(/\\/g, ‘\\\\‘);

    // 2. 处理双引号,这是 JSON 字符串的边界
    // 将 " 替换为 \"
    result = result.replace(/"/g, ‘\\"‘);

    // 3. 处理控制字符 (换行、回车、制表符等)
    // 替换不可见字符为转义序列
    result = result.replace(/
/g, ‘\
‘)
                  .replace(/\r/g, ‘\\r‘)
                  .replace(/\t/g, ‘\\t‘);

    // 4. (可选) 处理其他 ASCII 控制字符 (x00-x1F)
    // 这是一个高级技巧,确保二进制安全
    return result.replace(/[\x00-\x1F\x7F]/g, (match) => {
        const code = match.charCodeAt(0);
        return `\\u${code.toString(16).padStart(4, ‘0‘).toUpperCase()}`;
    });
}

// 测试用例:包含嵌套引号、路径和换行的复杂字符串
const userInput = ‘He said, "The path is C:\\Windows\\Temp"
Next line.‘;
const safeJSON = `{
    "log_level": "INFO",
    "message": "${escapeJSONString(userInput)}"
}`;

console.log(safeJSON);

输出结果:

{
    "log_level": "INFO",
    "message": "He said, \"The path is C:\\\\Windows\\\\Temp\"
Next line."
}

为什么这很重要?

在 2026 年的云原生架构中,如果你的日志系统在处理特殊字符时崩溃,可能会导致整条日志链路阻塞。通过程序化控制转义,我们可以确保即使在极端输入下(例如用户误粘贴了二进制数据),系统依然保持稳定。

2026年技术视野:AI 辅助与高级转义策略

随着我们进入 AI 普及的时代,处理字符串的方式也在进化。现在,我们不再仅仅关注“如何转义”,而是关注“如何在人机协作中正确处理转义”。

1. 处理 Unicode 与 Emoji (多模态数据)

现代应用是多模态的。我们经常需要在 JSON 中传输 Emoji 表情或特殊 Unicode 字符。虽然 JSON 标准支持 Unicode,但在传输和存储过程中,不同的编码格式(UTF-8 vs UTF-16)可能会导致问题。

最佳实践:

INLINECODEe81881aa 默认会将非 ASCII 字符转换为 Unicode 转义序列(如 INLINECODE81b68037)。虽然这是合法的,但可读性极差,且会增加数据体积(这对于边缘计算场景尤为重要)。

解决方案:

我们可以利用 replacer 函数来干预这一过程,或者确保我们的环境配置为输出原始 UTF-8 字符以节省带宽。

const data = {
    user: "AI-01",
    status: "Processing data 🚀🔥", // 包含 Emoji
    raw_unicode: "\u00A9 2026 GeeksforGeeks" // 版权符号
};

// 标准 JSON.stringify
console.log("Standard:", JSON.stringify(data));
// 输出: {"user":"AI-01","status":"Processing data \uD83D\uDE80\uD83D\uDD25"...}

// 注意:现代引擎通常保留可见字符,但在旧版或特定配置下可能转义
// 我们更关心的是如何确保这些字符在数据库和 API 传输中不被损坏

2. 安全左移:防止注入攻击

在构建 Serverless 或 API 网关时,我们经常直接拼接 JSON 字符串以换取极致的性能。这是一把双刃剑。

如果你没有正确转义用户输入,攻击者可能会注入恶意 JSON 键值对,甚至闭合你的数据结构,导致数据泄露或代码执行。

// 危险示例:直接拼接 (反模式)
function unsafeApiResponder(name, value) {
    return `{"user": "${name}", "data": "${value}"}`;
}

// 攻击输入
const maliciousName = ‘", "admin": true, "role": "superuser‘;

console.log(unsafeApiResponder(maliciousName, "normalValue"));
// 输出: {"user": "", "admin": true, "role": "superuser", "data": "normalValue"}
// 用户身份被非法提升!

我们的建议: 除非有极致的性能要求(且你能保证安全),否则永远使用 JSON.stringify() 来生成 JSON 字符串,而不是手动拼接。这是我们在代码审查中强制执行的原则,也是 DevSecOps 的基石。

3. AI 辅助开发中的转义陷阱

在使用 Cursor、GitHub Copilot 等 AI 编程工具时,你可能会发现 AI 有时会“过度转义”或“遗忘转义”,特别是在处理复杂的正则表达式字符串时。

场景: 我们让 AI 写一个配置文件生成器。
AI 的常见错误: 它可能会在代码中写死转义后的字符串,导致二次转义(即 \\\
)。
我们的应对策略:

  • 单元测试驱动: 编写专门针对边界情况的测试(如包含反斜杠的文件路径 C:\\Windows)。
  • LLM 驱动的调试: 当遇到解析错误时,直接将错误日志抛给 LLM,并询问:“我正试图解析这个 JSON,错误显示在位置 X,请问是哪种转义问题导致的?” 这种对话式调试在 2026 年已成为标准流程。

深入解析:反转义与数据清洗

当我们从外部源(如遗留系统的 API 或日志文件)接收数据时,往往会遇到“双重转义”的问题。这在处理 AI 模型的输出流时尤为常见。

真实案例:清洗 AI 流式输出

假设我们正在接入一个 LLM 的流式 API,它返回的 JSON 片段中,换行符被转义为字面量字符串 \
而不是实际的换行控制符。我们需要将其还原。

/**
 * 智能反转义函数
 * 处理从老旧系统或特定 AI 协议中接收到的过度转义数据
 */
function unescapeJsonString(str) {
    // 仅当我们确认字符串被 JSON.stringify 过度编码时使用
    // 注意:这里处理的是字面量反斜杠+n
    return str.replace(/\\\
/g, ‘
‘)    // 将 
 还原为换行
              .replace(/\\\\r/g, ‘\r‘)    // 将 \r 还原为回车
              .replace(/\\\\t/g, ‘\t‘)    // 将 \t 还原为制表符
              .replace(/\\\\"/g, ‘"‘);    // 将 \" 还原为引号
}

// 模拟收到的脏数据
const dirtyJson = ‘{"message": "Hello\\\
World!"}‘; 
// 注意这里实际是 "Hello
World!",即字符串里包含反斜杠和n

// 解析步骤
const parsedObj = JSON.parse(dirtyJson);
const cleanMessage = unescapeJsonString(parsedObj.message);

console.log(cleanMessage);
// 输出:
// Hello
// World!

关键决策:何时反转义?

你可能会遇到这样的决策时刻:是使用正则清洗,还是重新解析?

  • 正则清洗 (如上例): 适合处理结构化程度高、格式固定的脏数据。性能较好,但脆弱。
  • 双重解析: 如果数据看起来像 JSON 字符串包裹着 JSON,有时需要 JSON.parse(JSON.parse(data))。这通常发生在消息队列系统中。

在我们的项目中,除非对方系统无法修改,否则我们倾向于在源头(数据生产方)修复转义逻辑,而不是在消费方增加复杂的清洗逻辑,以此降低技术债务。

性能优化与替代方案:超越 JSON

虽然 JSON 是通用的,但在 2026 年的高性能场景下,它并非唯一选择。

1. 性能对比:MessagePack vs JSON

在边缘计算和物联网 设备之间传输数据时,带宽极其宝贵。JSON 的转义字符和冗余的引号不仅占用空间,还需要解析成本。

替代方案: MessagePack 或 CBOR。它们是二进制格式,不需要像 JSON 那样进行字符串转义。例如,字符串长度前缀代替了结束引号,特殊字符直接以字节形式存储。

  • JSON: "Hello
    World"
    (13 bytes)
  • MessagePack: 通常是更小的二进制流。

决策建议: 如果你的系统吞吐量达到每秒百万级,或者运行在资源受限的边缘节点上,我们强烈建议评估 Binary JSON (BSON) 或 MessagePack。

2. JSON 的可观测性陷阱

在日志分析中,转义字符是最大的痛点之一。如果你的日志是单行 JSON 格式,内部的换行符被转义为 INLINECODE1df28203,那么 INLINECODE84a7966d 或文本分析工具依然可以将其视为单行处理,这是巨大的优势。然而,如果你使用了美化打印,这些
会变成真实的换行,导致日志解析器混淆。

我们的最佳实践:

  • 文件存储/网络传输: 使用紧凑的 JSON(转义控制符)。
  • 人类阅读/调试: 使用 JSON.stringify(obj, null, 2) 进行美化,但仅在开发环境或查询端点。

结语

JSON 字符串转义看似微不足道,实则是构建健壮 Web 应用的基石。从防止安全漏洞,到优化 AI 交互的上下文窗口,每一个细节都至关重要。

在 2026 年,我们不再只是机械地记忆规则,而是结合 AI 辅助工具、自动化测试以及现代性能分析手段来审视它。希望这篇文章能帮助你在未来的项目中,像资深架构师一样从容应对数据格式的挑战。

记住:当你不确定时,请永远相信 JSON.stringify(),因为它永远不会背叛你。

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