初识JSON

Json

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript（Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999）的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

json简单说就是javascript中的对象和数组，所以这两种结构就是对象和数组两种结构

1、对象：对象在js中表示为“{}”括起来的内容，数据结构为 {key：value,key：value,...}的键值对的结构，在面向对象的语言中，key为对象的属性，value为对应的属性值，所以很容易理解，取值方法为 对象.key 获取属性值，这个属性值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

2、数组：数组在js中是中括号“[]”括起来的内容，数据结构为 ["java","javascript","vb",...]，取值方式和所有语言中一样，使用索引获取，字段值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

经过对象、数组2种结构就可以组合成复杂的数据结构了。

名称 / 值对

当将多个"名称 / 值对"串在一起时，JSON 就会体现出它的价值了。首先，可以创建包含多个"名称 / 值对"的 记录，比如：

{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" }

表示数组

当需要表示一组值时，JSON 不但能够提高可读性，而且可以减少复杂性。例如，假设您希望表示一个人名列表。在XML中，需要许多开始标记和结束标记；如果使用典型的名称 / 值对（就像在本系列前面文章中看到的那种名称 / 值对），那么必须建立一种专有的数据格式，或者将键名称修改为 person1-firstName这样的形式。

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{"people": [                { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },                { "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb"},                { "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }            ]}

这不难理解。在这个示例中，只有一个名为 people的变量，值是包含三个条目的数组，每个条目是一个人的记录，其中包含名、姓和电子邮件地址。上面的示例演示如何用括号将记录组合成一个值。当然，可以使用相同的语法表示多个值（每个值包含多个记录）：

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{ "programmers": [{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb" },{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }],"authors": [{ "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" },{ "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" },{ "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" }],"musicians": [{ "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" },{ "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" }] }

这里最值得注意的是，能够表示多个值，每个值进而包含多个值。但是还应该注意，在不同的主条目（programmers、authors 和 musicians）之间，记录中实际的名称 / 值对可以不一样。JSON 是完全动态的，允许在 JSON 结构的中间改变表示数据的方式。

4具体形式

1、对象是一个无序的“‘名称/值’对”集合。

（1）一个对象以“{”（左括号）开始，“}”（右括号）结束。

（2）每个“名称”后跟一个“:”（冒号）；

（3）“‘名称/值’ 对”之间使用“,”（逗号）分隔。

例子：表示人的一个对象：

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{"姓名" : "大憨","年龄" : 24}

2、数组是值（value）的有序集合。

（1）一个数组以“[”（左中括号）开始，“]”（右中括号）结束。

（2）值之间使用“,”（逗号）分隔。

例子：一组学生

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{    "学生" :    [        {"姓名" : "小明" , "年龄" : 23},        {"姓名" : "大憨" , "年龄" : 24}    ]}

概念比较

和XML的比较

可读性

JSON和XML的可读性可谓不相上下，一边是简易的语法，一边是规范的标签形式，很难分出胜负。

可扩展性

XML天生有很好的扩展性，JSON当然也有，没有什么是XML能扩展，而JSON却不能扩展的。不过JSON在Javascript主场作战，可以存储Javascript复合对象，有着xml不可比拟的优势。

编码难度

XML有丰富的编码工具，比如Dom4j、JDom等，JSON也有提供的工具。无工具的情况下，相信熟练的开发人员一样能很快的写出想要的xml文档和JSON字符串，不过，xml文档要多很多结构上的字符。

解码难度

XML的解析方式有两种：

一是通过文档模型解析，也就是通过父标签索引出一组标记。例如：xmlData.getElementsByTagName("tagName")，但是这样是要在预先知道文档结构的情况下使用，无法进行通用的封装。

另外一种方法是遍历节点（document 以及 childNodes）。这个可以通过递归来实现，不过解析出来的数据仍旧是形式各异，往往也不能满足预先的要求。

凡是这样可扩展的结构数据解析起来一定都很困难。

JSON也同样如此。如果预先知道JSON结构的情况下，使用JSON进行数据传递简直是太美妙了，可以写出很实用美观可读性强的代码。如果你是纯粹的前台开发人员，一定会非常喜欢JSON。但是如果你是一个应用开发人员，就不是那么喜欢了，毕竟xml才是真正的结构化标记语言，用于进行数据传递。

而如果不知道JSON的结构而去解析JSON的话，那简直是噩梦。费时费力不说，代码也会变得冗余拖沓，得到的结果也不尽人意。但是这样也不影响众多前台开发人员选择JSON。因为json.js中的toJSONString()就可以看到JSON的字符串结构。当然不是使用这个字符串，这样仍旧是噩梦。常用JSON的人看到这个字符串之后，就对JSON的结构很明了了，就更容易的操作JSON。（确实，没弄明白XML解析和JSON解析去看他们的代码，就带着满脑的疑问）

以上是在Javascript中仅对于数据传递的xml与JSON的解析。在Javascript地盘内，JSON毕竟是主场作战，其优势当然要远远优越于xml。如果JSON中存储Javascript复合对象，而且不知道其结构的话，我相信很多程序员也一样是哭着解析JSON的。

除了上述之外，JSON和XML还有另外一个很大的区别在于有效数据率。JSON作为数据包格式传输的时候具有更高的效率，这是因为JSON不像XML那样需要有严格的闭合标签，这就让有效数据量与总数据包比大大提升，从而减少同等数据流量的情况下，网络的传输压力。

XML和JSON的实例比较

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<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>

<country>

    <name>中国</name>

    <province>

        <name>黑龙江</name>

        <cities>

            <city>哈尔滨</city>

            <city>大庆</city>

        </cities>

    </province>

    <province>

        <name>台湾</name>

        <cities>

            <city>台北</city>

            <city>高雄</city>

        </cities>

    </province>

    <province>

        <name>新疆</name>

        <cities>

            <city>乌鲁木齐</city>

        </cities>

    </province>

</country>

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{

    "name":"中国",

    "province":[

    {

       "name":"黑龙江",

        "cities":{

            "city":["哈尔滨","大庆"]

        }

     },

    {

        "name":"台湾",

        "cities":{

            "city":["台北","高雄"]

        }

    },

    {

        "name":"新疆",

        "cities":{

            "city":["乌鲁木齐"]

        }

    }

]

}

编码的可读性，xml有明显的优势，毕竟人类的语言更贴近这样的说明结构。json读起来更像一个数据块，读起来就比较费解了。不过，我们读起来费解的语言，恰恰是适合机器阅读，所以通过json的索引.province[0].name就能够读取“黑龙江”这个值。

编码的手写难度来说，xml还是舒服一些，好读当然就好写。不过写出来的字符JSON就明显少很多。去掉空白制表以及换行的话，JSON就是密密麻麻的有用数据，而xml却包含很多重复的标记字符。

JavaScript 处理 JSON 数据

上面介绍了如何用 JSON 表示数据，接下来，我们还要解决如何在服务器端生成 JSON 格式的数据以便发送到客户端，以及客户端如何使用 JavaScript 处理 JSON 格式的数据。

我们先讨论如何在 Web 页面中用 JavaScript 处理 JSON 数据。我们通过一个简单的 JavaScript 方法就能看到客户端如何将 JSON 数据表示给用户：

function handleJson() {   var j={"name":"Michael","address":      {"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}  };   document.write(j.name);   document.write(j.address.city);  }

假定服务器返回的 JSON 数据是上文的：

{"name":"Michael","address":    {"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}}

只需将其赋值给一个 JavaScript 变量，就可以立刻使用该变量并更新页面中的信息了，相比 XML 需要从 DOM 中读取各种节点而言，JSON 的使用非常容易。我们需要做的仅仅是发送一个 Ajax 请求，然后将服务器返回的 JSON 数据赋值给一个变量即可。有许多 Ajax 框架早已包含了处理 JSON 数据的能力，例如 Prototype（一个流行的 JavaScript 库：http://prototypejs.org）提供了evalJSON() 方法，能直接将服务器返回的 JSON 文本变成一个 JavaScript 变量：

new Ajax.Request("http://url", {   method: "get",   onSuccess: function(transport) {     var json = transport.responseText.evalJSON();     // TODO: document.write(json.xxx);   }  });

服务器端输出 JSON 格式数据

下面我们讨论如何在服务器端输出 JSON 格式的数据。以 Java 为例，我们将演示将一个 Java 对象编码为 JSON 格式的文本。

将 String 对象编码为 JSON 格式时，只需处理好特殊字符即可。另外，必须用 (") 而非 (') 表示字符串：

static String string2Json(String s) {     StringBuilder sb = new StringBuilder(s.length()+20);     sb.append('\"');     for (int i=0; i<s.length(); i++) {         char c = s.charAt(i);         switch (c) {         case '\"':             sb.append("\\\"");             break;         case '\\':             sb.append("\\\\");             break;         case '/':             sb.append("\\/");             break;         case '\b':             sb.append("\\b");             break;         case '\f':             sb.append("\\f");             break;         case '\n':             sb.append("\\n");             break;         case '\r':             sb.append("\\r");             break;         case '\t':             sb.append("\\t");             break;         default:             sb.append(c);         }     }     sb.append('\"');     return sb.toString();  }

将 Number 表示为 JSON 就容易得多，利用 Java 的多态，我们可以处理 Integer，Long，Float 等多种 Number 格式：

 static String number2Json(Number number) {     return number.toString();  }

Boolean 类型也可以直接通过 toString() 方法得到 JSON 的表示：

 static String boolean2Json(Boolean bool) {     return bool.toString();  }

要将数组编码为 JSON 格式，可以通过循环将每一个元素编码出来：

 static String array2Json(Object[] array) {     if (array.length==0)         return "[]";     StringBuilder sb = new StringBuilder(array.length << 4);     sb.append('[');     for (Object o : array) {         sb.append(toJson(o));         sb.append(',');     }     // 将最后添加的 ',' 变为 ']':     sb.setCharAt(sb.length()-1, ']');     return sb.toString();  }

最后，我们需要将 Map<String, Object> 编码为 JSON 格式，因为 JavaScript 的 Object 实际上对应的是 Java 的Map<String, Object> 。该方法如下：

 static String map2Json(Map<String, Object> map) {     if (map.isEmpty())         return "{}";     StringBuilder sb = new StringBuilder(map.size() << 4);     sb.append('{');     Set<String> keys = map.keySet();     for (String key : keys) {         Object value = map.get(key);         sb.append('\"');         sb.append(key);         sb.append('\"');         sb.append(':');         sb.append(toJson(value));         sb.append(',');     }     // 将最后的 ',' 变为 '}':     sb.setCharAt(sb.length()-1, '}');     return sb.toString();  }

为了统一处理任意的 Java 对象，我们编写一个入口方法 toJson(Object)，能够将任意的 Java 对象编码为 JSON 格式：

 public static String toJson(Object o) {     if (o==null)         return "null";     if (o instanceof String)         return string2Json((String)o);     if (o instanceof Boolean)         return boolean2Json((Boolean)o);     if (o instanceof Number)         return number2Json((Number)o);     if (o instanceof Map)         return map2Json((Map<String, Object>)o);     if (o instanceof Object[])         return array2Json((Object[])o);     throw new RuntimeException("Unsupported type: " + o.getClass().getName());  }

我们并未对 Java 对象作严格的检查。不被支持的对象（例如 List）将直接抛出 RuntimeException 。此外，为了保证输出的 JSON 是有效的，Map<String, Object> 对象的 Key 也不能包含特殊字符。细心的读者可能还会发现循环引用的对象会引发无限递归，例如，精心构造一个循环引用的 Map，就可以检测到StackOverflowException：

 @Test(expected=StackOverflowError.class)  public void testRecurrsiveMap2Json() {     Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();     map.put("key", map);     JsonUtil.map2Json(map);  }

好在服务器处理的 JSON 数据最终都应该转化为简单的 JavaScript 对象，因此，递归引用的可能性很小。

最后，通过 Servlet 或 MVC 框架输出 JSON 时，需要设置正确的 MIME 类型（application/json）和字符编码。假定服务器使用 UTF-8 编码，则可以使用以下代码输出编码后的 JSON 文本：

 response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");  response.setCharacterEncoding("UTF-8");  PrintWriter pw = response.getWriter();  pw.write(JsonUtil.toJson(obj));  pw.flush();

JSON 已经是 JavaScript 标准的一部分。目前，主流的浏览器对 JSON 支持都非常完善。应用 JSON，我们可以从 XML 的解析中摆脱出来，对那些应用 Ajax 的 Web 2.0 网站来说，JSON 确实是目前最灵活的轻量级方案。

推荐去W3School去看看这方面的知识：http://www.w3school.com.cn/json/

最后祝您对Json有更好的了解！