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JSON的基本结构和数据交换原理
阅读量:4322 次
发布时间:2019-06-06

本文共 7637 字,大约阅读时间需要 25 分钟。

0、补充的写在前面的话

2017.03.29 补充内容
最近看到这篇博客的阅读量,想来应该是有部分网友来过想要了解JSON的基本概念,这篇博文写得可能不是那么好,所以现在再补充贴一位老师的文章,希望能帮到看到这里的网友们,戳链接-->《 》
我这里再简单提几点,以帮助理解:
  • JSON是一种数据结构,你可以理解为编写内容的规范和要求,它不是一种特殊的文件,所以不会有什么 .java 或者 .class 之类的后缀
  • JSON用于不同“平台”间传递信息,如前端读不懂Java数据,后端不明白JS数据,所以通过规范的内容体也就是JSON来传递信息
  • 信息在不同的两方传递,大家各自都有解析JSON的方法,能够读懂上面的信息,就达到了交流的目的
另,本篇文末提到的JSON字符串转换为JS对象,实际上是利用了字面量的概念,JSON的规范实际上就和JS对象的规范是一样的,但是毕竟传递过来的是字符串,虽然内容看上去就是定义了JS对象,但无论如何它就是个字符串。所以利用 eval 方法,把这个字符串视为执行的命令来执行,就创建了我们对应的JS对象。
实际上,JS中内置有方法 JSON.parse(JSONType_String) (具体内容参考上面提到的廖雪峰老师的文章)可以直接对JSON字符串进行转换为对象,不需要使用 eval 方法,但当初写下这篇博文时并不知情(摊手),正好参考的别人的博客也只提到了 eval ,故成了这样。

0、题外话:Jason Voorhees?

起初看到JSON的时候,第一反应就是Jason,然后就联想到了Jason Voorhees(杰森.沃尔希斯),所以他是谁?
杰森.沃尔希斯(Jason Voorhees)是由Victor Miller所创造出来的虚构连续杀人魔。说到这里,你可能还是没有印象,那么我们来张图:
“Jason Voorhees”的图片搜索结果
是不是觉得很眼熟?没错,很多恐怖游戏中都有这个让人熟悉而恐惧的面具。
他首次出现于1980年的恐怖片《13号星期五》,然而他不是这部影片中的杀手,杀手是他母亲。到了第2集才正式登场开始杀人。
如果你是个游戏爱好者,同时又是个恐怖因子爱好者,那么同样不要错过这款《13号星期五》同名游戏!( )
同样爱好恐怖题材的猫鼠游戏,也千万不要错过类似的《黎明杀机》!( )
好了,废话有点多,下面才是我们今天的主人公是:
JSON

1、JSON介绍

JSON(JavaScript Object Notation),类似于XML,
是一种数据交换格式,相比之下,它比XML表达起来更简单。虽然它源自于JavaScript,但是
只是一种数据格式,可以用于任何编程语言
JSON 是 JavaScript 原生格式,这意味着在 JavaScript 中处理 JSON 数据不需要任何特殊的 API 或工具包。
JSON的规则很简单: 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。
必读延伸阅读:
  • (笔记内跳转)
  • (外链共享)

2、JSON的数据结构

  • null: 表示为 null
  • boolean: 表示为 true 或 false
  • number: 一般的浮点数表示方式
  • string: 表示为 "..."
  • array: 表示为 [ ... ]
  • object: 表示为 { ... }

2.1 array

跟Java中普通意义上的数组类似,一般形式如下:
['arr1','arr2','arr3'];
1007017-20180608105002354-154721064.png
图中的value可以是:
1007017-20180608105002775-943545250.png

2.2 object

以键值对的形式出现,key和value之间用“:”隔开,两个键值对之间用“,”隔开,一般表示形式如下:
{'key1':'value1','key2':'value2'}
1007017-20180608105003228-601551565.png
你可以理解为这个Object就是一个Map,下面是一个简单的JSON范例:
{  "orderID": 12345,   "shopperName": "John Smith",  "shopperEmail": "johnsmith@example.com",  "contents": [    {      "productID": 34,      "productName": "SuperWidget",      "quantity": 1    },    {      "productID": 56,      "productName": "WonderWidget",      "quantity": 3    }  ],  "orderCompleted": true}
18
 
1
{
2
 "orderID": 12345,
3
 "shopperName": "John Smith",
4
 "shopperEmail": "johnsmith@example.com",
5
 "contents": [
6
   {
7
     "productID": 34,
8
     "productName": "SuperWidget",
9
     "quantity": 1
10
   },
11
   {
12
     "productID": 56,
13
     "productName": "WonderWidget",
14
     "quantity": 3
15
   }
16
],
17
 "orderCompleted": true
18
}

3、JSON与XML的互相比较

3.1 简单的XML

XML:
xiaoMing
20
4
 
1
 
2
   
xiaoMing
 
3
   
20
 
4
 
JSON:
{    "name":"xiaoMing",     "age":20}
4
 
1
{
2
   "name":"xiaoMing",
3
   "age":20
4
}

3.2 复杂的XML

XML:
BOOK
11
 
1
 
2
   BOOK  
3
   
 
4
       
 
5
       
 
6
     
7
   
 
8
       
 
9
       
 
10
     
11
  
JSON:
"section":{           "title":"BOOK",          "signing":[          {              "author":              {                  "name":"author-1"              },              "book":              {                  "title":"book1",                  "price":"$11"              }          },          {              "author":              {                  "name":"author-2"              },              "book":              {                  "title":"book2",                  "price":"$22"              }          }]  }
26
 
1
"section":{  
2
       "title":"BOOK",  
3
       "signing":[  
4
       {  
5
           "author":  
6
           {  
7
               "name":"author-1"  
8
           },  
9
           "book":  
10
           {  
11
               "title":"book1",  
12
               "price":"$11"  
13
           }  
14
       },  
15
       {  
16
           "author":  
17
           {  
18
               "name":"author-2"  
19
           },  
20
           "book":  
21
           {  
22
               "title":"book2",  
23
               "price":"$22"  
24
           }  
25
       }]  
26
}  

3.3 JSON和XML的优缺点

3.3.1 XML的优缺点

优点
(1)格式统一,符合标准;
(2)容易与其他系统进行远程交互,数据传输比较方便。
缺点
(1)XML文件庞大,文件格式复杂,传输占带宽;
(2)服务器端和客户端都需要花费大量代码来解析XML,导致服务器端和客户端代码变得异常复杂且不易维护;
(3)客户端不同浏览器之间解析XML的方式不一致,需要重复编写很多代码;
(4)服务器端和客户端解析XML花费较多的资源和时间。

3.3.2 JSON的优缺点

优点
(1)数据格式比较简单,易于读写,格式都是压缩的,占用带宽小;
(2)易于解析,客户端JavaScript可以简单的通过eval_r()进行JSON数据的读取;
(3)支持多种语言,包括ActionScript, C, C#, ColdFusion, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby等服务器端语言,便于服务器端的解析;
(4)在PHP世界,已经有PHP-JSON和JSON-PHP出现了,偏于PHP序列化后的程序直接调用,PHP服务器端的对象、数组等能直接生成JSON格式,便于客户端的访问提取;
(5)因为JSON格式能直接为服务器端代码使用,大大简化了服务器端和客户端的代码开发量,且完成任务不变,并且易于维护。
缺点
(1)没有XML格式这么推广的深入人心和喜用广泛,没有XML那么通用性;
(2)JSON格式目前在Web Service中推广还属于初级阶段。

4、使用JSON实现数据交换

如果我们想要使用JSON包,则可以下载JSON包的源代码,并将这些代码添加进Eclipse工程中,即可调用;
如果想要看API文档,可以参见:https://github.com/stleary/JSON-java
JSON包中最常用的两个类就是JSONObject和JSONArray,分别表示两种数据结构。

4.1 数据交换原理

JSON作为数据的交换格式,在客户端和服务器端都要有对应的转换过程。
  • 如果是客户端请求数据,那么服务器端就将Java对象先转换成 JSON字符串
  • 经响应把字符串传到客户端之后,客户端就会接收到这个转换结果;
  • 但JavaScript要求把这个字符串变成对象格式才更方便访问;
  • 所以在客户端的JavaScript代码中又需要将这个JSON字符串变成JavaScript能够识别的对象
  • 这样就完成了从服务器端的对象到客户端对象的 整个转变过程。
1007017-20180608105003864-1306944668.png
同理,如果在客户端填写了数据后想提交给服务器,首先是将客户端数据构造成一个JSON对象字符串,经网络传递到服务器端,服务器端再依据转换规则将JSON字符串变成Java识别的对象。 

4.2 Java对象转换为JSON

在服务器端对象的转换过程可以使用官方提供的API,JSONObject和JSONArray分别为对象和数组的转换类型。
使用这两个类型进行对象转换时代码如下,
JSONObject:
Employee emp = new Employee(1,“王小贱”,“男”); JSONObject obj = JSONObject.fromObject(emp);String jsonStr  = obj.toString();
5
 
1
Employee emp = new Employee(1,“王小贱”,“男”);
2
 
3
JSONObject obj = JSONObject.fromObject(emp);
4
 
5
String jsonStr  = obj.toString();
JSONArray:
List
emps = new ArrayList< Employee >(); for(int i=0;i<3;i++){ Employee s = new Employee (); s.setId(i+1); s.setName("Bear" + i); s.setGender(“男”); emps.add(s); } JSONArray jsonArr = JSONArray.fromObject(emps); String jsonStr = jsonArr.toString();
19
 
1
List
emps = new ArrayList< Employee >();
2
 
3
   for(int i=0;i<3;i++){
4
 
5
       Employee s = new Employee ();
6
 
7
       s.setId(i+1);
8
 
9
       s.setName("Bear" + i);
10
 
11
       s.setGender(“男”);
12
 
13
       emps.add(s);
14
 
15
   }
16
 
17
   JSONArray jsonArr = JSONArray.fromObject(emps);
18
 
19
   String jsonStr = jsonArr.toString();

4.3 JSON字符串转换成JS对象

当JSON经传输到达客户端时,需要完成JSON到JavaScript对象的转换,
如果使用JS原生的方法进行转换的话,可以使用
方法,但需要在JSON的前后连接上左右圆括号,如:
var  jsonObj = eval(“(“ + json + “)”);
1
 
1
var  jsonObj = eval(“(“ + json + “)”);
eval() 函数可计算某个字符串,并执行其中的的 JavaScript 代码。 语法:eval(string) 
为什么要 eval这里要添加('('+json+')') 呢?
原因在于eval本身的问题。 由于json是以”{}”的方式来开始以及结束的,在JS中,它会被当成一个语句块来处理,所以必须强制性的将它转换成一种表达式。加上圆括号的目的是迫使eval函数在处理JavaScript代码的时候强制将括号内的表达式(expression)转化为对象,而不是作为语句(statement)来执行。
但是需要注意的是方式eval()方法是动态执行其中字符串(可能是js脚本)的,这样很容易会造成系统的安全问题。所以可以采用一些规避了 eval()的第三方客户端脚本库,如prototype.js里面提供的evalJSON()方法。通过在页面中引入prototype.js文件后就 可以使用这个扩展库。
实现代码如下:
     
x
 
1
2
 
3
   
4
 
5
       function f1(){
6
 
7
           var xhr = getXhr();
8
 
9
           xhr.open('get','quoto.do',true);
10
 
11
           xhr.onreadystatechange=function(){
12
 
13
               if(xhr.readyState == 4){
14
 
15
                   var txt = xhr.responseText;
16
 
17
                   //将json字符串转换成javascript对象或者数组
18
 
19
                   var arr = txt.evalJSON();
20
 
21
}
22
 
23
           };
24
 
25
           xhr.send(null);
26
 
27
       }
28
 
29
 

4.4 JSON数据交换的思维导图

1007017-20180608105004631-1102828281.png
放大一些如下:
1007017-20180608105004994-1976825557.png
  

5、参考链接

附件列表

 

转载于:https://www.cnblogs.com/deng-cc/p/6322136.html

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