JSON简介与在.NET中如何使用JSON

一、JSON定义

JSON （JavaScript Object Notation） 是一种基于文本，独立于语言的轻量级数据交换格式，它易于阅读和编写，并且易于机器解析和生成。现已成为各种应用程序之间数据交换和通信的主流数据格式。

二、JSON数据结构

JSON有两种数据结构，分别为键值对（被理解为对象、结构等）的集合与值的有序列表（被理解为数组）。

JSON 的最小单元为键值对，即Key-Value组合。它的数据结构需要满足以下条件：

• 键值对组成，每个键（属性名）都是一个字符串，后面跟着一个值。

• 值可以是字符串、数字（整数和浮点数）、布尔值true或false、对象、数组、null（空值缺失的值）等。

• 对象是由一对大括号{}包围的键值对集合，键和值之间用冒号:分隔。

• 数组是由一对方括号[]包围的值的有序列表，值之间用逗号,分隔。

   一个常规JSON示例如下：

{
  "name": "dotNet开发技术分享",
  "quantity": 30,
  "city": shenzhen,
  "isRead": true,
  "content": ["知识", "案例","工具"]
}

JSON对象可以嵌套在其他JSON对象中，形成复杂的数据结构。数组也可以包含其他JSON值，包括对象和数组。我们来看一个示例：

{
"name": "dotNet开发技术分享",
"quantity": 23,
"isRead": true,
"content": ["知识", "案例","工具"],
"article": [{
"name": ".NET 发展历程与未来",
"url": "https://mp.weixin.qq.com/s/7i_jev-UlYfdV6Gfs9ONrg"
}, {
"name": ".NET 如何实现与串口设备通信",
"url": "https://mp.weixin.qq.com/s/OpV0dKlZ2pX-8Wl8MqwkQA"
}]
}

三、JSON缺点

1. 不支持注释： 这可能使得编写和维护复杂数据时变得有些困难。

2. 无法表示二进制数据：这意味着它无法用于存储和传输图像、视频等二进制数据。

3. 不支持命名空间：这可能会导致不同的应用程序之间发生命名冲突。

4. 不支持DTD：这使得在验证 JSON 数据格式时不太方便。

四、JSON 注意事项

• 字符串必须使用双引号" "，而不能使用单引号'  '。

• 键必须是字符串，必须使用双引号" "。

• 格式必须严格遵守规定，否则可能会导致解析错误。

五、.NET使用JSON

在这主要讲解C#语言中，我们是如何生成与解析JSON数据，在C#中有几个常用的JSON解析库，它们分别是System.Text.Json、Newtonsoft.Json、JavaScriptSerializer、DataContractJsonSerializer。

1. Newtonsoft.Json

   1.1、是C#中最常用的JSON解析库，广泛用于处理JSON数据。

   1.2、它提供了丰富的功能，包括对象序列化、反序列化、LINQ查询、处理嵌套对象和数组、自定义序列化、自定义命名策略等等。

   1.3、它支持.NET框架和.NET Core，并且在开发社区中有广泛的支持和文档。

2. System.Text.Json

   2.1、是.NET Core 3.0及更高版本中引入的官方JSON库。它提供了基本的2.2、JSON序列化和反序列化功能，是.NET Core的一部分，无需额外安装。2.3、由于是官方支持的库，因此在.NET Core应用中使用时，它具有性能和可移植性方面的优势。

3. DataContractJsonSerializer

   3.1、是.NET Framwork3.5自带的System.Runtime.Serialization.Json。

   3.2、它提供了基本的JSON序列化和反序列化功能。

   3.3、需要添加引用System.ServiceModel.Web 和 System.Runtime.Serialization。

4. JavaScriptSerializer

   4.1、需要添加引用System.Web.Extensions.dll，该类位于

   4.2、System.Web.Script.Serialization命名空间下。

六、案例

案例主要介绍Newtonsoft.Json 的使用以及操作，我们可以通过指令在visual studio中安装或者通过NuGet包管理器来安装，也可去官网下在Newtonsoft.Json.dll文件后引用到项目中。这需根据项目使用.NET 版本情况而定。这里主要从序列化和反序列化来举例：

• 序列化

  序列化是将我们代码中的对象转换为JSON字符串数据格式。下面看一段代码：

  using Newtonsoft.Json;
  using System;
  
  namespace JsonExample
  {
    class Program
    {  
        static void Main(string[] args)
        {
        try
        {
                // 创建执行结果对象
                RequestResult pequestResult = new RequestResult
                {
                    Cmd = "Print",
                    RequestID = "ID20240111210000001",
                    Status = true,
                    Message=string.Empty
                };
                // 将对象序列化为JSON字符串
                string pequestResultJson = JsonConvert.SerializeObject(pequestResult);
        }
        catch (Exception ex)
        {
        }
        }
    }
    /// 
  
    /// 请求执行结果
    /// 
    [DataContract(Namespace = "")]
    public class RequestResult
    {
        /// 
  
        /// 指令
        /// 
        [DataMember(Order = 0)]
        public string Cmd { get; set; }
        /// 
  
        /// 请求ID
        /// 
        [DataMember(Order = 1)]
        public string RequestID { get; set; }
        /// 
  
        /// 状态
        /// 
        [DataMember(Order = 2)]
        public bool Status { get; set; }
        /// 
  
        /// 信息
        /// 
        [DataMember(Order = 3)]
        public string Message { get; set; }
    }
  }

• 反序列化

  反序列化是将JSON字符串数据格式转换为代码对象。 下面看一段代码：

  using Newtonsoft.Json;
  using System;
  
  namespace JsonExample
  {
    class Program
    {  
        static void Main(string[] args)
        {
        try
        {
        // JSON字符串示例
            string jsonContent = "{\"Cmd\":\"Print\",\"RequestID\":\"ID20240111210000002\",\"Status\":false,\"Message\":\"\"}";
            // 将JSON字符串反序列化为C#对象
            RequestResult pequestResult = JsonConvert.DeserializeObject(jsonContent);
                 
        }
        catch (Exception ex)
        {
        }
        }
    }
    /// 
  
    /// 请求执行结果
    /// 
    [DataContract(Namespace = "")]
    public class RequestResult
    {
        /// 
  
        /// 指令
        /// 
        [DataMember(Order = 0)]
        public string Cmd { get; set; }
        /// 
  
        /// 请求ID
        /// 
        [DataMember(Order = 1)]
        public string RequestID { get; set; }
        /// 
  
        /// 状态
        /// 
        [DataMember(Order = 2)]
        public bool Status { get; set; }
        /// 
  
        /// 信息
        /// 
        [DataMember(Order = 3)]
        public string Message { get; set; }
    }
  }

  七、总结

  本文先介绍什么JSON以及数据格式、缺点，然后通过一个案例了解在.NET中通过类库简单的JSON使用。希望大家通过本文有所收获。后续还会对.NET 如何使用或者针对相关类库深入介绍。

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