Json简介

JSON概览

JSON（JavaScript Object Notation）是一种基于文本的数据交换格式。不管你的应用是用哪一种开发语言编写的（Java/EE，Ruby，PHP，C#/.Net等等），你均可以使用JSON来经过网络进行数据交互和处理。几乎全部的编程语言都有很好的库或第三方工具来提供基于JSON的API支持，所以你能够很是方便地使用任何本身喜欢的编程语言来处理JSON数据。而另外一方面随着REST、像MongoDB这样的NoSQL技术或标准的普遍使用，JSON也正成为一种被推荐的数据交互格式。

JSON是在2001年，由Douglas Crockford建立的，而且被IETF(Internet Engineering Task Force)定义为RFC 4627标准，详请参考：http://tools.ietf.org/html/rfc4627。JSON的媒体类型被定义为 application/json，而文件的后缀为.json。

JSON是什么

JSON是一种简单数据格式，它有三种数据结构：

• 键值对 —— Name/Value (Key/Value)
• 对象 —— Object
• 数组 —— Arrays

一个有效的JSON文档须要被包含在一对花括号内
{ JSON-Data }

请注意，有些开发社区或线上文档直接将上面的JSON文档称为JSON字符串，这二者的意思是同样的。

为何使用JSON

JSON被认为是XML的很好替代者。由于JSON的可读性很是好，并且它没有像XML那样包含不少冗余的元素标签，这使得应用在使用JSON进行网络传输以及进行解析处理的速度更快，效率更高。

键值对 —— Name/Value

键值对是JSON中最基本的数据结构：
{ “firstName”: “John”}

在上面的例子中属性"firstName"是用一对双引号括起来的一个字符串。而它的值"John"在这个例子中也是一个字符串，固然它还能够是其余类型，具体可参考后面数据类型的章节。在市面上不少的产品或技术声称他们使用的是JSON数据格式，但他们在定义属性时，并无用双引号将属性名称括起来，其实这是违反JSON定义标准的。

对象 —— Object

一个JSON对象是包含了一组未排序键值对的集合。下面例子中的address就是一个JSON对象：

{
    “address” : {
        “line1” : “555 Main Street”,
        “city” : “Denver”,
        “stateOrProvince” : “CO”,
        “zipOrPostalCode” : “80202”,
        “country” : “USA”
    }
}

上面的例子中address对象包含了5个属性，它们之间用,进行分割。

数组 —— Array

JSON中[]来包含数组元素，参考下面的例子：

{
    “people” : [
        { “firstName”: “John”, “lastName”: “Smith”, “age”: 35 },
        { “firstName”: “Jane”, “lastName”: “Smith”, “age”: 32 }
    ]
}

数据类型

JSON中的数值（键值对中的值）能够是如下任意一种：
Object
Array
String
Number
Boolean
null

Number

数值类型数据能够是整型也能够是双精度的浮点型数据。下面是一些示例：
“age”: 29“cost”: 299.99“temperature”: -10.5“speed_of_light”: 1.23e11“speed_of_light”: 1.23e+11“speed_of_light”: 1.23E11“speed_of_light”: 1.23E+11

上面的属性（如age等）都是用双引号括起来的字符串，而数值是不须要用双引号括起来的。你能够在数值前加上-号来表示负数，也能够采用科学计数法。但不能在数值前加0或使用16进制来表示一个数值。

Boolean

JSON中的Boolean值能够用true或false来表示。不用加{}
{ “emailValidated” : true}
Boolean值也不须要使用双引号来修饰。

null

严格来讲null并非一个数据类型，但它很是重要，它表示一个属性或元素没有值。所以请注意 ' ' 表示的是空字符串，而null表示的才是空值。
{ “age” : null}

代码注释

JSON不容许在JSON文档或字符串中添加注释。注释功能最先在JSON中是存在的，但开发者们错误地使用了它来辅助JSON数据的解析，当Douglas Crockford意识到这种很差的使用实践后，便取消了注释功能，以保证JSON在不一样计算平台间做为交互数据格式的特性。

样式

你可能已经注意到了在以前的例子中，全部的属性名称都使用了驼峰式的命名规则。这并非JSON的一个标准要求，但这可以帮助提升JSON文档的可读性，所以做为一个事实标准在全部JSON应用中被使用。

语法

Douglas Crockford 在他的JSON网站http://www.json.org/中，给出了全部JSON语法语义的说明。另外还有一个iOS App JSON Pro FREE能够用来经过示例学习或参考JSON。

JSON校验

一个文本文档或字符串必须遵照JSON的语法定义，才能被视做一个有效的JSON文档。JSON文档是否有效很是重要，由于它直接决定了，你的JSON数据可否在不一样的应用中被正确地解析和使用。JSONLint提供了一个可交互的Web版JSON校验工具，你只须要将你的JSON文档粘贴进去，并点击校验按钮，它便会自动进行校验，并将问题显示在下方。

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在上面这个例子中，这个JSON对象的city属性没有加上双引号，致使校验失败。在返回的提示中，显示了“Expecting 'STRING', got 'undefined'”错误。
JSONLint也提供了一个能够在Chrome中直接使用的插件。

JSON数据模型

在应用中手工编写JSON文档，会很枯燥并容易出错。为了防止这样的恶错误 ，你可使用JSONPad或JSON Editor Online这样的工具，它们可以帮助你构建JSON逻辑模型（相似于UML）,而后经过模型生成JSON文档。

JSON Editor Online

[ JSON Editor Online] (http://jsoneditoronline.org/) 是一个在线JSON数据建模工具，他也提供了一个Chrome插件可使用。

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浏览器中的JSON

Firefox和Chrome都提供了一些很好的插件方便开发人员查看或处理JSON数据。

REST Client

Rest Client是Firefox中的一个扩展应用。他可以帮助开发人员在浏览器中调试REST风格的Web Service。它最大的优势是能将返回的JSON数据结果，以很好的格式显示出来。

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JSONView

JSONView是一个FireFox和Chrome上的插件，可以很好地将JSON数据打印出来，从而大大提升了JSON数据的可读性。

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JSON与AJAX

AJAX多是使用JSON数据中最多见的场景了。下面的这段代码示例，经过jQuery来调用一个REST风格的Web Service，并处理返回的JSON对象。

$.getJSON(‘http://example/service/addresses/home/1’,
    function(data) {
        var address = JSON.parse(data);
        console.log(“Address Line 1 = “ + address.line1);
    }
);

在上面的这段代码中，$getJSON（这是一种jQuery中$.ajax()标准调用的一种缩写形式）会发起一个HTTP GET 请求，调用Web Service，以后在它的隐式回调函数中，获取返回的data数据，并经过JSON.parse()方法将返回的数据转换为JSON对象。以后即可以像获取普通属性那样（address.line1）获取对象的属性数值了。

JSON与JAVA

Jackson是JAVA中用来处理JSON的一个第三方库。它颇有名，而且提供了一组很是好用的JSON API。下面就是它的一个例子：

import java.io.Writer;
import java.io.StringWriter;
import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;

public class Address {
    private String line1;
    private String city;
    private String stateOrProvince;
    private String zipOrPostalCode;
    private String country;

    public Address() {}

    public String getLine1() {
        return line1;
    }

    public void setLine1(line1) {
        this.line1 = line1;
    }

    // Remaining getters and setters ...
}

Address addrOut = new Address();

// Call setters to populate addrOut …
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); // Reuse this.
// Marshal Address object to JSON String.
Writer writer = new StringWriter();
mapper.writeValue(writer, addrOut);
System.out.println(writer.toString());

// Unmarshal Address object from JSON String.
String addrJsonStr =
“{“ +
    “\”address\” : {“ +
    “\”line1\” : \”555 Main Street\”,” +
    “\”city\” : \”Denver\”,”
    “\”stateOrProvince\” : \”CO\”,”
    “\”zipOrPostalCode\” : \”80202\”,” +
    “\”country\” : \”USA\”” +
    “}” +
“}”;

Address addrIn = mapper.readValue(addrJsonStr, Address.class);

除了Jackson以外，还有一些其余基于JAVA的第三方JSON API库。
API
Source

Google GSON
http://code.google.com/p/google-json/

SOJO
http://sojo.sourceforge.net/

org.json (by DouglasCrockford)
http://www.json.org/java

json-lib
http://sourceforge.net/projects/json-lib/

json-io
http://code.google.com/p/json-io

jsontools
http://jsontools.berlios.de/

jsonbeans
http://code.google.com/p/jsonbeans/

JSON与RUBY

Ruby中也有不少与JSON相关的第三方库，而JSON gem是Ruby自带的，下面就是它的用法：

require ‘json’
class Address
    attr_accessor :line1, :city, :state_or_province,
                  :zip_or_postal_code, :country

    def initialize(line1=’’, city=’’, state_or_province=’’,
        zip_or_postal_code=’’, country=’’)
        @line1 = line1
        @city = city
        @state_or_province = state_or_province
        @zip_or_postal_code = zip_or_postal_code
        @country = country
    end

    def to_json
        to_hash.to_json
    end

    def from_json!(str)
        JSON.parse(str).each { |var, val| send(“#{var}=”, val) }
    end

    private

    def to_hash
        Hash[instance_variables.map { |var| [var[1..-1].to_sym,
            send(var[1..-1])] }]
    end
end

JSON gem的to_json方法将字符串或哈希转换为JSON。Address对象的to_json方法经过将它的成员转换成哈希再对哈希值调用to_json，最终将一个Address对象转换为JSON格式。

addr1 = Address.new(‘555 Main Street’, ‘Denver’, ‘CO’, ‘80231’,
‘US’)
puts addr1.to_json
# Outputs the following …
{“line1”:”555 Main Street”,”city”:”Denver”,”state_or_
province”:”CO”,”zip_or_postal_code”:”80231”,”country”:”US”}

JSON gem的JSON.pase方法则将JSON字符串转换为哈希。Address对象的from_jason!方法接收一个JSON字符串，而后调用JSON.parse来转换哈希，而后再在对象上分别设置这些哈希的值。
json_addr = <<END{ “line1” : “999 Broadway”, “city” : “Anytown”, “state_or_province” : “CA”, “zip_or_postal_code” : “90210”, “country” : “USA”}ENDaddr2 = Address.newaddr2.from_json!(json_addr)

除了JSON gem以外，还有如下一些Ruby的JSON第三方库
API
Source

ActiveSupport JSON
http://api.rubyonrails.org/classes/ActiveSupport/JSON.html

Yajl
https://github.com/brianmario/yajl-ruby

Oj
https://github.com/ohler55/oj

JSON与RUBY ON RAILS
Ruby on Rails也提供了将Ruby对象转换为JSON的功能。下面的例子中的Controller使用了render方法将一个Ruby对象以JSON数据的格式进行输出。
Rails中的ApplicationController会负责对象与JSON数据之间的互相转换 。所以，不须要额外调用to_json方法。

JSON SCHEMA

JSON Schema用来定义JSON文档的结构，它能够被用来验证和校验发送或收到的JSON文档是否有效和规范。JSON Schema自己也是用JSON格式编写的，它的具体定义能够参考http://json-schema.org。
下面是JSON Schema的部分结构定义：
结构
描述

type
对象的数据类型，如Object,array,string,number 等

$schema
提供Schema版本的URI

required
true/false

id
数据元素id

properties
数据元素的校验属性，包括最大值，最小值，枚举等

下面是JSON Schema的一个示例
“type”: “object”,“$schema”: “http://json-schema.org/draft-03/schema”,“id”: “#”,“required”: true,“properties”: { “registrants”: { “type”: “array”, “id”: “registrants”, “required”: true, “items”: { “type”: “object”, “required”: false, “properties”: { “address”: { “type”: “object”, “id”: “address”, “required”: true, “properties”: { “city”: { “type”: “string”, “id”: “city”, “required”: true }, “country”: { “type”: “string”, “id”: “country”, “required”: false }, “line1”: { “type”: “string”, “id”: “line1”, “required”: true }, “line2”: { “type”: “string”, “id”: “line2”, “required”: false }, “postalCode”: { “type”: “string”, “id”: “postalCode”, “required”: true }, “premise”: { “type”: “string”, “id”: “premise”, “required”: true, “enum”: [ “work”, “home”, “other” ] }, “stateOrProvince”: { “type”: “string”, “id”: “stateOrProvince”, “required”: true } } }, “firstName”: { “type”: “string”, “id”: “firstName”, “required”: true }, “lastName”: { “type”: “string”, “id”: “lastName”, “required”: true }, “phoneNumber”: { “type”: “object”, “id”: “phoneNumber”, “required”: true, “properties”: { “channel”: { “type”: “string”, “id”: “channel”, “required”: true, “enum”: [ “cell”, “work”, “home” ] }, “number”: { “type”: “string”, “id”: “number”, “required”: true } } } } } } } }

在上面的Schema中对JSON对象作了如下约束：
registrants必须是一个数组对象
phoneNumber的channel必须是cell, work, fax, home中的一个
address的premise必须是home, work, other中的一个。

一个使用上述JSON Schema的Web Service能够解析和处理下面这个JSON文档：
{ "registrants": [ { "firstName": "Fred", "lastName": "Smith", "phoneNumber": { "channel": "cell", "number": "303-555-1212" }, "address": { "premise": "home", "line1": "555 Broadway NW", "line2": "# 000", "city": "Denver", "stateOrProvince": "CO", "postalCode": "88888", "country": "USA" } } ]}

JSON Schema 生成器
咱们可使用JSON Schema生成器来为一个有效的JSON文档生成对应的Schema。你须要访问(www.jsonschema.net)，而后按照如下步骤操做：
将你的JSON文档粘贴到右侧文本框
选择JSON输入选项
点击Generate Schema按钮

JSON Schema 校验器
咱们能够用JSON Schema Validator来保证咱们的JSON文档时有效的。下面是针对不一样开发语言的一些常见的JSON Schema 校验器。
校验器
编程语言
项目地址

JSV
JavaScript
https://github.com/garycourt/JSV

Ruby JSON Schema Validator
Ruby
https://github.com/hoxworth/jsonschema

json-schemavalidator
Java
https://github.com/fge/json-schema-validator

php-json-schema(by MIT)
PHP
https://github.com/hasbridge/php-json-schema

JSON.Net
.NET
http://james.newtonking.com/projects/json-net.aspx

除了上面这些与编程语言相关的校验器以外，你还能够直接使用在线的JSON Schema校验器（ http://json-schema-validator.herokuapp.com ），将Schema和JSON文档粘贴到左侧的文本框中，而后点击Validate按钮，校验的结果就会显示在屏幕右侧。总结以上，咱们已经初步了解了JSON的核心定义和用法，但对于JSON自己来讲咱们还只是了解了其中很小的一部分，还有许多与它相关的工具或技术可使用。JSON做为一个数据标准，它已经逐步替代XML成为Internet上最受欢迎的交互数据格式。简书签约做者：技匠，以上内容欢迎你们分享到朋友圈/微博等。如需转载，请经过简信联系受权。谢谢你们！