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JSON 数据格式解析

2015-10-17 22:26 495 查看

JSON 数据格式解析

和XML 一样，JSON 也是基于纯文本的数据格式。由于 JSON 天生是为 JavaScript 准备的，因此，JSON 的数据格式非常简单，您可以用 JSON 传输一个简单的 String，Number，Boolean，也可以传输一个数组，或者一个复杂的 Object 对象。String，Number 和 Boolean 用 JSON 表示非常简单。例如，用 JSON 表示一个简单的 String “ abc ”，其格式为：

"abc"

除了字符 "，\，/ 和一些控制符（\b，\f，\n，\r，\t）需要编码外，其他 Unicode 字符可以直接输出。下图是一个 String 的完整表示结构：

图 1. String 的完整表示结构

一个 Number 可以根据整型或浮点数表示如下：

图 2. Number 的表示结构

这与绝大多数编程语言的表示方法一致，例如：

12345（整数）

-3.9e10（浮点数）

Boolean 类型表示为 true 或 false。此外，JavaScript 中的 null 被表示为null，注意，true、false 和 null 都没有双引号，否则将被视为一个 String 。JSON 还可以表示一个数组对象，使用 [] 包含所有元素，每个元素用逗号分隔，元素可

以是任意的 Value，例如，以下数组包含了一个 String，Number，Boolean 和一个null：

["abc",12345,false,null]

Object对象在JSON 中是用{}包含一系列无序的Key-Value 键值对表示的，实际

上此处的 Object 相当于 Java 中的 Map<String, Object>，而不是 Java 的

Class 。注意 Key只能用String 表示。

例如，一个Address对象包含如下Key-Value：

city:Beijing

street:Chaoyang Road

postcode:100025（整数）

用 JSON 表示如下：

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

其中Value也可以是另一个Object 或者数组，因此，复杂的Object可以嵌套表示，例如，一个 Person 对象包含 name 和 address 对象，可以表示如下：

{"name":"Michael","address":

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

}

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：

<html><head><script language="">function handleJson() {

var j={"name":"Michael","address":

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

};

document.write(j.name);

document.write(j.address.city);

}

</script></head><body><button  onclick="">Json  test</button><br

/></body></html>

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 格式数据如何在服务器端输出JSON格式的数据。以Java 为例，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。细心的检查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 官网:http://www.json.org/java/index.html

JSONArray 代表一个 JSON 数组.完成 JAVA 集合与 JSON 字符串相互转换

JSONObject 代表一个 JSON 对象,完成 JAVA 对象与 JSON 字符串相互转换

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标签： java json 网络编程

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