什么是 JSON ？
JSON学习笔记
2013-09-17 17:58:37| 分类：JSON|字号订阅
JSON 指的是 JavaScript 对象表示法（JavaScript Object Notation）
JSON 是轻量级的文本数据交换格式
JSON 独立于语言 *
JSON 具有自我描述性，更易理解
* JSON 使用 JavaScript 语法来描述数据对象，但是 JSON 仍然独立于语言和平台。JSON 解析器和 JSON 库支持许多不同的编程语言。
JSON的结构基于下面两点
"名称/值"对的集合 不同语言中，它被理解为对象(object)，记录(record)，结构(struct)，字典(dictionary)，哈希表(hash table)，键列表(keyed list)等
值的有序列表 多数语言中被理解为数组(array)，向量（vector），列表（list），sequence等。
JSON 语法是 JavaScript 语法的子集。
JSON 文本格式在语法上与创建 JavaScript 对象的代码相同。
由于这种相似性，无需解析器，JavaScript 程序能够使用内建的 eval() 函数，用 JSON 数据来生成原生的 JavaScript 对象。
JSON 语法规则
JSON 语法是 JavaScript 对象表示法语法的子集。
数据在名称/值对中
数据由逗号分隔
花括号保存对象
方括号保存数组
JSON 值
JSON 值可以是：
数字（整数或浮点数）
字符串（在双引号中）
逻辑值（true 或 false）
数组（在方括号中）
对象（在花括号中）
null
JSON 名称/值对
JSON 数据的书写格式是：名称/值对。
名称/值对包括字段名称（在双引号中），后面写一个冒号，然后是值：
"firstName" : "John"
这很容易理解，等价于这条 JavaScript 语句：
firstName = "John"
JSON 对象
JSON 对象在花括号中书写：
对象可以包含多个名称/值对：
{ "firstName":"John" , "lastName":"Doe" }
这一点也容易理解，与这条 JavaScript 语句等价：
firstName = "John" lastName = "Doe"
JSON 数组
JSON 数组在方括号中书写：
数组可包含多个对象：
{
"employees": [
{ "firstName":"John" , "lastName":"Doe" },
{ "firstName":"Anna" , "lastName":"Smith" },
{ "firstName":"Peter" , "lastName":"Jones" }
]
}
在上面的例子中，对象 "employees" 是包含三个对象的数组。每个对象代表一条关于某人（有姓和名）的记录。
JSON 实例 - 来自字符串的对象
JSON 最常见的用法之一，是从 web 服务器上读取 JSON 数据（作为文件或作为 HttpRequest），将 JSON 数据转换为 JavaScript 对象，然后在网页中使用该数据。
创建包含 JSON 语法的 JavaScript 字符串：
var txt = '{ "employees" : [' +
'{ "firstName":"Bill" , "lastName":"Gates" },' +
'{ "firstName":"George" , "lastName":"Bush" },' +
'{ "firstName":"Thomas" , "lastName":"Carter" } ]}';
由于 JSON 语法是 JavaScript 语法的子集，JavaScript 函数 eval() 可用于将 JSON 文本转换为 JavaScript 对象。
eval() 函数使用的是 JavaScript 编译器，可解析 JSON 文本，然后生成 JavaScript 对象。必须把文本包围在括号中，这样才能避免语法错误：
var obj = eval ("(" + txt + ")");
在网页中使用 JavaScript 对象：
<p>
First Name: <span id="fname"></span><br />
Last Name: <span id="lname"></span><br />
</p>
<script type="text/javascript">
document.getElementById("fname").innerHTML = obj.employees[1].firstName
document.getElementById("lname").innerHTML = obj.employees[1].lastName
</script>
JSON 文件
JSON 文件的文件类型是 ".json"
JSON 文本的 MIME 类型是 "application/json"
JSON 解析器
提示：eval() 函数可编译并执行任何 JavaScript 代码。这隐藏了一个潜在的安全问题。
使用 JSON 解析器将 JSON 转换为 JavaScript 对象是更安全的做法。JSON 解析器只能识别 JSON 文本，而不会编译脚本。
在浏览器中，这提供了原生的 JSON 支持，而且 JSON 解析器的速度更快。
较新的浏览器和最新的 ECMAScript (JavaScript) 标准中均包含了原生的对 JSON 的支持。
| Web 浏览器支持 | Web 软件支持 |
|---|---|
|
|
类似 XML
JSON 是纯文本
JSON 具有“自我描述性”（人类可读）
JSON 具有层级结构（值中存在值）
JSON 可通过 JavaScript 进行解析
JSON 数据可使用 AJAX 进行传输
相比 XML 的不同之处
没有结束标签
更短
读写的速度更快
能够使用内建的 JavaScript eval() 方法进行解析
使用数组
不使用保留字
为什么使用 JSON？
对于 AJAX 应用程序来说，JSON 比 XML 更快更易使用：
使用 XML
读取 XML 文档
使用 XML DOM 来循环遍历文档
读取值并存储在变量中
使用 JSON
读取 JSON 字符串
用 eval() 处理 JSON 字符串
简单 JSON 示例
按照最简单的形式，可以用下面这样的 JSON 表示名称/值对：
{ "firstName": "Brett" } |
这个示例非常基本，而且实际上比等效的纯文本名称/值对占用更多的空间：
firstName=Brett |
但是，当将多个名称/值对串在一起时，JSON 就会体现出它的价值了。首先，可以创建包含多个名称/值对的记录，比如：
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "[email protected]" } |
从语法方面来看，这与名称/值对相比并没有很大的优势，但是在这种情况下 JSON 更容易使用，而且可读性更好。例如，它明确地表示以上三个值都是同一记录的一部分；花括号使这些值有了某种联系。
值的数组
当需要表示一组值时，JSON 不但能够提高可读性，而且可以减少复杂性。例如，假设您希望表示一个人名列表。在 XML 中，需要许多开始标记和结束标记；如果使用典型的名称/值对（就像在本系列前面文章中看到的那种名称/值对），那么必须建立一种专有的数据格式，或者将键名称修改为person1-firstName这样的形式。
如果使用 JSON，就只需将多个带花括号的记录分组在一起：
{ "people": [ { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "[email protected]" }]} |
这不难理解。在这个示例中，只有一个名为people的变量，值是包含三个条目的数组，每个条目是一个人的记录，其中包含名、姓和电子邮件地址。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多个值（每个值包含多个记录）：
{ "programmers": [ { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "[email protected]" } ],"authors": [ { "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" }, { "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" }, { "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" } ],"musicians": [ { "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" }, { "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" } ]} |
这里最值得注意的是，能够表示多个值，每个值进而包含多个值。但是还应该注意，在不同的主条目（programmers、authors 和 musicians）之间，记录中实际的名称/值对可以不一样。JSON 是完全动态的，允许在JSON 结构的中间改变表示数据的方式。
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，甚至可以以不同方式表示同一事物。
在 JavaScript 中使用 JSON
掌握了 JSON 格式之后，在 JavaScript 中使用它就很简单了。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。
将 JSON 数据赋值给变量
例如，可以创建一个新的 JavaScript 变量，然后将 JSON 格式的数据字符串直接赋值给它：
var people = { "programmers": [ { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "[email protected]" }, { "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "[email protected]" } ], "authors": [ { "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" }, { "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" }, { "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" } ], "musicians": [ { "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" }, { "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" } ] } |
这非常简单；现在people包含前面看到的 JSON 格式的数据。但是，这还不够，因为访问数据的方式似乎还不明显。
访问数据
尽管看起来不明显，但是上面的长字符串实际上只是一个数组；将这个数组放进 JavaScript 变量之后，就可以很轻松地访问它。实际上，只需用点号表示法来表示数组元素。所以，要想访问 programmers 列表的第一个条目的姓氏，只需在 JavaScript 中使用下面这样的代码：
people.programmers[0].lastName; |
注意，数组索引是从零开始的。所以，这行代码首先访问people变量中的数据；然后移动到称为programmers的条目，再移动到第一个记录（[0]）；最后，访问lastName键的值。结果是字符串值“McLaughlin”。
下面是使用同一变量的几个示例。
people.authors[1].genre // Value is "fantasy"people.musicians[3].lastName // Undefined. This refers to the fourth entry, and there isn't onepeople.programmers.[2].firstName // Value is "Elliotte" |
利用这样的语法，可以处理任何 JSON 格式的数据，而不需要使用任何额外的 JavaScript 工具包或 API。
修改 JSON 数据
正如可以用点号和括号访问数据，也可以按照同样的方式轻松地修改数据：
people.musicians[1].lastName = "Rachmaninov"; |
在将字符串转换为 JavaScript 对象之后，就可以像这样修改变量中的数据。
转换回字符串
当然，如果不能轻松地将对象转换回本文提到的文本格式，那么所有数据修改都没有太大的价值。在 JavaScript 中这种转换也很简单：
String newJSONtext = people.toJSONString(); |
这样就行了！现在就获得了一个可以在任何地方使用的文本字符串，例如，可以将它用作 Ajax 应用程序中的请求字符串。
更重要的是，可以将任何 JavaScript 对象转换为 JSON 文本。并非只能处理原来用 JSON 字符串赋值的变量。为了对名为myObject的对象进行转换，只需执行相同形式的命令：
String myObjectInJSON = myObject.toJSONString(); |
这就是 JSON 与本系列讨论的其他数据格式之间最大的差异。如果使用 JSON，只需调用一个简单的函数，就可以获得经过格式化的数据，可以直接使用了。对于其他数据格式，需要在原始数据和格式化数据之间进行转换。即使使用 Document Object Model 这样的 API（提供了将自己的数据结构转换为文本的函数），也需要学习这个 API 并使用 API 的对象，而不是使用原生的 JavaScript 对象和语法。
最终结论是，如果要处理大量 JavaScript 对象，那么 JSON 几乎肯定是一个好选择，这样就可以轻松地将数据转换为可以在请求中发送给服务器端程序的格式。
现在对JSON的使用归纳为以下几点：
对象是属性、值对的集合。一个对象的开始于“{”，结束于“}”。每一个属性名和值间用“:”提示，属性间用“,”分隔。
数组是有顺序的值的集合。一个数组开始于"["，结束于"]"，值之间用","分隔。
值可以是引号里的字符串、数字、true、false、null，也可以是对象或数组。这些结构都能嵌套。
字符串和数字的定义和C或Java基本一致。
JSON 的用途可以归结如下：
JSON 提供了一种优秀的面向对象的方法，以便将元数据缓存到客户机上。
JSON 帮助分离了验证数据和逻辑。
JSON 帮助为 Web 应用程序提供了 Ajax 的本质。