json详解

JSON 是什么？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON 基于 JavaScript 的一个子集，但它独立于任何语言，因此可以在多种编程环境中使用，包括但不限于 JavaScript、Java、Python 等。

 

JSON 的基本结构：

数据在名称 / 值对中：数据以键值对的形式存储，类似于 JavaScript 中的对象。

数据由逗号分隔：每个键值对之间使用逗号分隔。

花括号保存对象：使用 {} 来表示一个 JSON 对象。

方括号保存数组：使用 [] 来表示一个 JSON 数组。

 

JSON 数据结构类型（语法）：

对象：由大括号 {} 包围的一系列无序的键值对组成，其中键必须是字符串，而值可以是任意有效的 JSON 数据类型。

数组：由方括号 [] 包围的一系列值组成，值之间用逗号 , 分隔。

字符串：由双引号 ” 包围的零个或多个 Unicode 字符序列，支持转义字符。

数字：可以是整数或浮点数，支持科学记数法，但不支持无穷大或 NaN 这样的特殊值。

布尔值：可以是 true 或 false。

null：表示没有值或空值。

 

简单示例

例如，一个简单的 JSON 数据可能如下所示：

{
  "name": "John",
  "age": 25,
  "phoneNumber": [{"type": "home", "number": "123-456-7890"},
    {"type": "mobile", "number": "098-765-4321"}
  ]
}

示例解读：

对象: 整段 JSON 数据是一个对象，由大括号 {} 包围，包含三个键值对。

键值对: 键是字符串，值可以是各种数据类型，包括字符串、数字、数组、对象或 null。在这个例子中，我们有三个键：”name”、”age” 和 “phoneNumber”。

数组: “phoneNumber” 的值是一个数组，由方括号 [] 包围。数组可以包含任意数量的元素，元素间用逗号 , 分隔。

数组中的对象: 数组的每个元素本身也是一个对象，具有自己的键值对。在这里，每个电话号码都是一个对象，包含 “type” 和 “number” 这两个键值对。

这个 JSON 数据可以用在多种场景中，比如在 Web 应用中存储用户信息，或者在 API 调用中传递用户数据。在 JavaScript 中，你可以直接将这段 JSON 字符串解析成一个对象，然后像操作普通对象一样访问其属性和方法。

// 例如，在 JavaScript 中，你可以这样获取名字：const data = JSON.parse('{"name":"John","age": 25,"phoneNumber": [{"type":"home","number":"123-456-7890"},{"type":"mobile","number":"098-765-4321"}]}');

console.log(data.name); // 输出: John

// 同样，你也可以轻松地访问电话号码数组中的某个特定电话号码：console.log(data.phoneNumber[0].number); // 输出: 123-456-7890

注意事项：

JSON 中的所有字符串都必须使用双引号包围，即使键也是如此。

JSON 不允许单行或多行注释。

JSON 不允许使用变量或函数调用，它只允许静态数据。

JSON 中的数组元素和对象成员的顺序在不同的实现中可能会有所不同，尽管它们通常按照输入顺序输出。

JSON 名称 (name）置于 双引号 中，值（value）有 字符串、数值、布尔值、null、对象和数组。

 

JSON 与 XML 的区别

JSON (JavaScript Object Notation) 和 XML (eXtensible Markup Language) 都是用于存储和传输数据的格式，但是它们有着显著的不同之处。下面是 JSON 和 XML 的一些关键区别：

JSON

语法：JSON 使用更简洁的语法，基于 JavaScript 的对象表示法，易于阅读和编写。

数据结构：JSON 主要使用键值对（对象）和数组来表示数据。

解析速度：由于 JSON 格式简单，解析速度通常比 XML 快。

与 JavaScript 的集成：JSON 在 JavaScript 中可以直接转换为对象，无需额外的解析步骤。

文件大小：JSON 文件通常比 XML 更小，因为 JSON 使用较少的字符来表示相同的数据。

支持的数据类型：JSON 支持字符串、数字、布尔值、数组、对象和 null。

XML

语法：XML 使用标签来表示数据，语法较为冗长，但提供了更丰富的结构化信息。

数据结构：XML 使用嵌套的标签来表示数据层次结构，可以包含属性。

解析速度：XML 解析通常比 JSON 慢，因为 XML 的解析需要处理更多的标记和属性。

与语言无关：XML 是完全与语言无关的，适用于任何编程环境。

文件大小：XML 文件通常比 JSON 大，因为 XML 使用更多的字符和标记。

可扩展性：XML 可以通过 DTD 或 Schema 进行模式验证，提供数据类型的约束和结构的定义。

使用场景

JSON 更适合 Web 应用程序之间的数据交换，尤其是在 JavaScript 环境中，因为其解析效率高，数据格式紧凑。

XML 则更多地用于配置文件、文档存储、跨平台数据交换和需要复杂结构定义的场景。

总结

JSON 和 XML 各有优势，选择哪种格式取决于具体的应用需求。如果需要在 Web 应用中快速传输数据，JSON 是更好的选择；如果需要高度结构化的数据格式和跨语言的兼容性，XML 可能更适合。

Json 序列化和反序列化的含义

JSON 序列化

JSON 序列化是指将复杂数据结构（如对象、数组、集合等）转换为 JSON 格式的字符串的过程。这个过程通常发生在数据需要在网络上传输或存储到文件中时。序列化后的 JSON 字符串可以被任何能够理解 JSON 格式的系统读取和解析。

目的

数据传输：当数据需要在网络上传输时，将其序列化为 JSON 字符串可以方便地通过 HTTP 协议发送。

数据存储：将数据序列化为 JSON 字符串可以方便地存储在数据库、文件或其他存储介质中。

数据交换：JSON 是一种广泛接受的数据交换格式，序列化为 JSON 可以使数据在不同的系统和平台之间共享。

JSON 反序列化

JSON 反序列化则是序列化的逆过程，即将 JSON 格式的字符串转换回原始的数据结构（如对象、数组等）。这个过程通常发生在接收到 JSON 数据并需要在应用程序中使用这些数据时。

目的

数据使用：反序列化后的数据可以被应用程序直接使用，例如填充到对象中以便进一步处理。

状态恢复：从持久存储中读取 JSON 数据并恢复应用程序状态。

数据解析：将 JSON 数据转换为可以被编程语言处理的数据类型。

 

JSON 和 JS 对象互转

在 JavaScript 中，JSON（JavaScript Object Notation）与 JS 对象之间的转换是通过内置的 JSON 对象的两个方法完成的：JSON.parse()用于解析 JSON 字符串并转换为 JS 对象，而 JSON.stringify()用于将 JS 对象转换为 JSON 字符串。

1. JSON 字符串转换为 JavaScript 对象 -JSON.parse()

JSON.parse()方法用于将 JSON 字符串转换为 JavaScript 对象。它接受一个 JSON 格式的字符串作为参数，并返回一个对应的 JavaScript 对象。

语法:

const obj = JSON.parse(jsonString);

示例:

const jsonString = '{"name":"John","age":30,"city":"New York"}';
const myObj = JSON.parse(jsonString);
console.log(myObj); // 输出: {name: 'John', age: 30, city: 'New York'}

2. 将 JavaScript 对象转换为 JSON 字符串 -JSON.stringify()

JSON.stringify()方法用于将 JavaScript 对象转换为 JSON 字符串。它接受一个 JavaScript 对象作为参数，并返回一个 JSON 格式的字符串。

语法:

const jsonString = JSON.stringify(obj);

示例:

const myObj = {name: "John", age: 30, city: "New York"};
const jsonString = JSON.stringify(myObj);
console.log(jsonString); // 输出: '{"name":"John","age":30,"city":"New York"}'

附加选项

JSON.stringify()还接受两个可选参数：replacer 和 space。

replacer：一个函数或数组，用于指定哪些属性应该被包含在 JSON 字符串中，或者修改属性的值。

space：用于控制输出的缩进空格数量，使 JSON 字符串更易读。

示例:

const myObj = {name: "John", age: 30, city: "New York"};
const jsonString = JSON.stringify(myObj, null, 2);
console.log(jsonString);
// 输出:
// {
//   "name": "John",
//   "age": 30,
//   "city": "New York"
// }

注意事项

当使用 JSON.stringify()时，函数不能被序列化，只有对象的属性会被转换。

如果对象中包含循环引用，JSON.stringify()会抛出错误。

JSON.parse()可以接受第二个参数 reviver，这是一个函数，用于在解析过程中修改结果对象的属性。

这些方法是 JavaScript 中处理 JSON 数据的核心工具，对于前端与后端之间的数据交换尤其重要。

 

JSON 和 Java 对象互转

在 Java 中，JSON 与 Java 对象之间的转换通常需要借助第三方库，因为 Java 标准库并不直接支持 JSON 的解析和生成。常用的库有 Jackson、Gson、org.json（由 JSON 的发明者 Douglas Crockford 创建）、Fastjson 等。这里我将分别介绍使用 Jackson 进行 JSON 与 Java 对象的互转。

1. 添加依赖

如果你使用 Maven，可以在 pom.xml 中添加以下依赖：

  com.fasterxml.jackson.core
  jackson-databind
  2.15.2

2. JSON 转 Java 对象 -readValue

这个方法将 JSON 字符串转换为 Java 对象。如果在反序列化过程中遇到问题，它会抛出 IOException。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class User {
    private String name;
    private int age;
    // Getters and setters...
}

public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {String json = "{"name":"John","age":30}";
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        User user = mapper.readValue(json, User.class);
        System.out.println(user.getName()); // 输出: John
    }
}

3. Java 对象转 JSON-writeValueAsString

这个方法接受一个 Java 对象作为参数，并返回该对象的 JSON 字符串表示。如果在序列化过程中遇到问题，它会抛出 JsonProcessingException。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {User user = new User("John", 30);
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
        System.out.println(json); // 输出: {"name":"John","age":30}
    }
}

 

JSON 和 C# 对象互转

在 C#中，JSON 与 C# 对象之间的转换可以通过多种库来实现，其中最流行的是 Newtonsoft.Json， 它提供了强大的功能和良好的性能。此外，.NET Core 和 .NET 5+ 中引入了新的 System.Text.Json 库，它提供了更快的序列化和反序列化性能，但功能上可能不如 Newtonsoft.Json 全面, 下面使用 Newtonsoft.Json 举例。

DeserializeObject 和 SerializeObject 是 Json.NET 库中用于 JSON 序列化和反序列化的方法。Json.NET（也称为 Newtonsoft.Json）是一个流行的.NET JSON 框架，它提供了强大的功能来处理 JSON 数据。

1. 安装 NuGet 包

在 Visual Studio 中，你可以通过 NuGet 包管理器安装 Newtonsoft.Json 包。

2. JSON 转 C# 对象 - JsonConvert.DeserializeObject

DeserializeObject 方法用于将 JSON 字符串转换回.NET 对象。它同样在 JsonConvert 类中定义，可以将 JSON 字符串反序列化为相应的.NET 对象。

using Newtonsoft.Json;

public class User
{public string Name { get; set;}
    public int Age {get; set;}
}

public class Program
{public static void Main()
    {string json = "{"Name":"John","Age":30}";
        User user = JsonConvert.DeserializeObject(json);
        Console.WriteLine(user.Name); // 输出: John
    }
}

3. C# 对象转 JSON-JsonConvert.SerializeObject

SerializeObject 方法用于将.NET 对象转换为 JSON 字符串。它在 JsonConvert 类中定义，可以将任何实现了 ISerializable 接口或有公共属性的对象序列化为 JSON 格式。

using Newtonsoft.Json;

public class Program
{public static void Main()
    {User user = new User { Name = "John", Age = 30};
        string json = JsonConvert.SerializeObject(user);
        Console.WriteLine(json); // 输出: {"Name":"John","Age":30}
    }
}

注意事项

SerializeObject 和 DeserializeObject 方法可以处理复杂的对象图，包括嵌套的对象和数组。

这些方法可以自动处理循环引用，但默认情况下会抛出异常。你可以通过设置 JsonSerializerSettings 来自定义序列化行为，比如允许循环引用。

Json.NET 还提供了其他高级功能，如自定义序列化和反序列化行为、日期格式化、忽略某些属性等。

在使用 Json.NET 时，确保你已经通过 NuGet 包管理器安装了 Newtonsoft.Json 包。这是通过 JsonConvert 类来调用 SerializeObject 和 DeserializeObject 方法的基础。

 

Json 转义的概念和目的

JSON 转义的概念主要为了确保 JSON 数据的正确性和兼容性，特别是在 JSON 字符串中包含特殊字符时。转义机制允许这些特殊字符被安全地包含在 JSON 文本中，而不改变其原本的语义或引起语法错误。

转义的目的

保留特殊字符：JSON 字符串中的一些字符，如双引号 (“) 和反斜杠()，在 JSON 语法中具有特殊意义。如果不进行转义，它们可能会被误认为是字符串的结束或其它语法元素。例如，双引号用于包围字符串和键名，所以字符串中的双引号需要被转义为 ”。

兼容性：转义字符保证了 JSON 数据在各种环境中（如 HTML、XML、脚本语言等）的正确解析。例如，在 HTML 中具有特殊意义，如果出现在 JSON 字符串中并且不进行转义，可能会导致 HTML 解析错误。

国际化和编码：转义机制允许 JSON 字符串包含任何 Unicode 字符，包括那些无法在 ASCII 编码中表示的字符。例如，非英语字符和表情符号可以通过 uXXXX 的形式表示，其中 XXXX 是该字符的十六进制 Unicode 编码。

JSON 中的转义字符

JSON 中常见的转义字符包括：

b – 退格符

t – 水平制表符

n – 新行

f – 换页

r – 回车

” – 双引号

– 反斜杠

示例

如果一个字符串包含双引号和新行，它在 JSON 中应该被表示为：

{"message": "Hello"world"nThis is a test."}

在 JSON 字符串中，上述双引号和新行都会被正确转义，从而确保 JSON 数据的完整性和正确性。

总的来说，JSON 转义是保证数据在传输和存储过程中完整性、准确性和跨平台兼容性的关键机制。

JSON 的限制

JSON 不支持注释，这可能会影响配置文件的可读性。

JSON 的键名必须是字符串，这与某些语言的动态特性不符。

JSON 不支持日期类型，通常需要转换为字符串表示。

Json 常用工具：可解析，压缩转义格式化等

JSON 在线解析及格式化验证 – JSON.cn