[干货分享] json

简要历史

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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。它基于JavaScript Programming Language, Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999的一个子集。
JSON是Douglas Crockford在2001年开始推广使用的数据格式,在2005年-2006年正式成为主流的数据格式,雅虎谷歌就在那时候开始广泛地使用JSON格式。

JSON 语法

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JSON 语法规则

JSON是一个标记符的序列。这套标记符包含六个构造字符字符串数字和三个字面名
JSON是一个序列化的对象数组
1. 六个构造字符
begin-array = ws %x5B ws ; [ 左方括号
begin-object = ws %x7B ws ; { 左大括号
end-array = ws %x5D ws ; ] 右方括号
end-object = ws %x7D ws ; } 右大括号
name-separator = ws %x3A ws ; : 冒号
value-separator = ws %x2C ws ; , 逗号
2. 在这六个构造字符的前或后允许存在无意义的空白符(ws):
ws = *(%x20 /; 空间
%x09 /; 水平标签
%x0A /; 换行或换行
%x0D); 回程
3.JSON的值:
3.1 JSON的构成: ws  ws [1] 
3.2可以是对象数组数字字符串或者三个字面值(false、null、true)中的一个。值中的字面值中的英文必须使用小写。
3.2.1对象由花括号括起来的逗号分割的成员构成,成员是字符串键和上文所述的由逗号分割的键值对组成,如:
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    {"name""John Doe""age": 18, "address": {"country" "china""zip-code""10000"}}
3.2.2数组是由方括号括起来的一组值构成,如:
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[3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
3.2.3 字符串与C或者Java的字符串非常相似。字符串是由双引号包围的任意数量Unicode字符的集合,使用反斜线转义。一个字符(character)即一个单独的字符串(character string)。
3.2.4数字也与C或者Java的数值非常相似。除去未曾使用的八进制与十六进制格式。除去一些编码细节。 [2] 
一些合法的JSON的实例:
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{"a": 1, "b": [1, 2, 3]}
1
[1, 2, "3", {"a": 4}]
1
3.14
1
"plain_text"

JSON 与 JS 对象的关系

很多人搞不清楚 JSON 和 JS 对象的关系,甚至连谁是谁都不清楚。其实,可以这么理解:
JSON 是 JS 对象的字符串表示法,它使用文本表示一个 JS 对象的信息,本质是一个字符串。
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var obj = {a: 'Hello', b: 'World'}; //这是一个对象,注意键名也是可以使用引号包裹的
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var json = '{"a": "Hello", "b": "World"}'//这是一个 JSON 字符串,本质是一个字符串

JSON 和 JS 对象互转

要实现从JSON字符串转换为JS对象,使用 JSON.parse() 方法:
1
var obj = JSON.parse('{"a": "Hello", "b": "World"}'); //结果是 {a: 'Hello', b: 'World'}
要实现从JS对象转换为JSON字符串,使用 JSON.stringify() 方法:
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var json = JSON.stringify({a: 'Hello', b: 'World'}); //结果是 '{"a": "Hello", "b": "World"}'

常用类型

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任何支持的类型都可以通过 JSON 来表示,例如字符串、数字、对象、数组等。但是对象和数组是比较特殊且常用的两种类型。
对象:对象在 JS 中是使用花括号包裹 {} 起来的内容,数据结构为 {key1:value1, key2:value2, ...} 的键值对结构。在面向对象的语言中,key 为对象的属性,value 为对应的值。键名可以使用整数和字符串来表示。值的类型可以是任意类型。
数组:数组在 JS 中是方括号 [] 包裹起来的内容,数据结构为 ["java", "javascript", "vb", ...] 的索引结构。在 JS 中,数组是一种比较特殊的数据类型,它也可以像对象那样使用键值对,但还是索引使用得多。同样,值的类型可以是任意类型。

基础示例

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简单地说,JSON 可以将 JavaScript 对象中表示的一组数据转换为字符串,然后就可以在网络或者程序之间轻松地传递这个字符串,并在需要的时候将它还原为各编程语言所支持的数据格式,例如在 PHP 中,可以将 JSON 还原为数组或者一个基本对象。在用到AJAX时,如果需要用到数组传值,这时就需要用JSON将数组转化为字符串。 [3] 

表示对象

对象是一个无序的“‘名称/值’对”集合。一个对象以{左括号开始,}右括号结束。每个“名称”后跟一个:冒号;“‘名称/值’ 对”之间使用,逗号分隔。
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{"firstName""Brett""lastName""McLaughlin"}                                        

表示数组

和普通的 JS 数组一样,JSON 表示数组的方式也是使用方括号 []。
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"people":[ 
{
"firstName": "Brett",            
"lastName":"McLaughlin"        
},      
{        
"firstName":"Jason",
"lastName":"Hunter"
}
]
}
这不难理解。在这个示例中,只有一个名为 people的变量,值是包含两个条目的数组,每个条目是一个人的记录,其中包含名和姓。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更过多的值(每个值包含多个记录)。
在处理 JSON 格式的数据时,没有需要遵守的预定义的约束。所以,在同样的数据结构中,可以改变表示数据的方式,也可以使用不同方式表示同一事物。
如前面所说,除了对象和数组,你也可以简单地使用字符串或者数字等来存储简单的数据,但这样并没有多大意义。

和XML的比较

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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可以扩展而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、Dom、SAX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。当然对于不是经常使用这个字符串的人,这样做仍旧是噩梦。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。
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。

实例比较

XML和JSON都使用结构化方法来标记数据,下面来做一个简单的比较。
用XML表示中国部分省市数据如下:
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<?xml version="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>广东</name>
        <cities>
            <city>广州</city>
            <city>深圳</city>
            <city>珠海</city>
        </cities>
    </province>
    <province>
        <name>台湾</name>
        <cities>
            <city>台北</city>
            <