第八章 网络的时代—网络开发（4）

8.5轻量级的数据交换格式—JSON

8.5.1 客户端与服务器端的数据交互

在Android应用开发中，尤其是网络应用的开发，我们经常需要从网络上获取数据，而不仅仅从本地数据库或者本地文件中取得数据，这个时候就涉及到客户端与服务器端的数据交互了。客户端如何需要与服务器端进行数据交互，就需要约定一种协议或者是数据交换格式。那么一般的，Android客户端与服务器端进行数据交互有哪些方式呢？根据业务需求的不同，可能会选用不用的方式，通常有以下几种方式。

1）基于SOAP的Web服务（WebService）方式

Web服务是一种面向服务的架构的技术，通过标准的Web协议提供服务，目的是保证不同平台的应用服务可以互操作。

根据W3C的定义，Web服务应当是一个软件系统，用以支持网络间不同机器的互动操作。网络服务通常是许多应用程序接口所组成的，它们通过网络，例如国际互联网的远程服务器端，执行客户所提交服务的请求。

Web服务是基于XML和HTTPS的一种服务，其通信协议主要基于SOAP，通过WSDL来描述服务，通过UDDI来发现和获得服务的元数据。

2）自定义XML数据格式的方式

除了使用标准的SOAP协议以外，项目组还可以自定义XML数据格式用来传递数据。比如项目可以约定如下XML格式，用来传递用户的数据信息。

<request> <type>1</type> <id>100000</id> <name>jname</name> <state>1</state> …… </request>

3）JSON数据格式

JSON（JavascriptObjectNotation）是一种轻量级的资料交换语言，以文字为基础，且易于让人阅读。尽管JSON是在Javascript的一个子集，但JSON是独立于语言的文本格式，可以使用于任何语言。

JSON用于描述数据结构，有以下形式存在。

对象(object)：一个对象以“{”开始，并以“}”结束。一个对象包含一系列非排序的名称／值对，每个名称／值对之间使用“，”分割。

名称／值对（collection）：名称和值之间使用“：”隔开，一般的形式是：

{name:value}

一个名称是一个字符串；一个值可以是一个字符串，一个数值，一个对象，一个布林值，一个有序列表，或者一个null值。

值的有序列表（Array）：一个或者多个值用“，”分割后，使用“[”，“]”括起来就形成了这样的列表，形如：

[collection,collection]

字符串：以""括起来的一串字符。

数值：一系列0-9的数字组合，可以为负数或者小数。还可以用“e”或者“E”表示为指数形式。

布尔值：表示为true 或者false。

下面的例子就能够清晰的说明JSON格式的结构。

{ "firstName":"John", "lastName":"Smith", "male":true, "age":25, "address": { "streetAddress":"21 2nd Street", "city":"New York", "state":"NY", "postalCode":"10021" }, "phoneNumber": [ { "type":"home", "number":"212 555-1234" }, { "type":"fax", "number":"646 555-4567" } ] }

8.5.2 XML格式与JSON格式的比较

无论是Web服务的方式，还是自定义XML的方式，都是以XML格式为基础的。如今JSON数据格式已经在网络开发中越来越流行了，在很多场合都可以取代XML格式。这主要是因为JSON更适合网络数据的传输。那么，具体的，JSON数据格式与XML数据格式相比较，都有哪些优缺点呢。

使用XML作为传输格式的优势：

1）格式统一，符合标准。

2）容易与其他系统进行远程交互，数据共享比较方便。

使用XML格式的缺点：

1）XML文件格式文件庞大，格式复杂，传输占用带宽。

2）服务器端和客户端都需要花费大量代码来解析XML，不论服务器端和客户端代码变的异常复杂和不容易维护。

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花费资源和时间。

使用JSON格式的优点：

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）易于解析这种语言，客户端JavaScript可以简单的通过eval()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等语言服务器端语言，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,便于PHP序列化后的程序直接调用。PHP服务器端的对象、数组等能够直接生JSON格式，便于客户端的访问提取。

5）因为JSON格式能够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，但是完成的任务不变，且易于维护。

使用JSON格式的缺点:

1）没有XML格式这么推广的深入人心和使用广泛，没有XML那么通用性。

2）JSON格式目前在WebService中推广还属于初级阶段。

通过上面的对比我们可以看出，JSON是一种轻量级的数据交换格式，具有良好的可读和便于快速编写的特性，可以在不同平台间进行数据交换。为了节省内存，提高响应速度，在Android网络应用的开发中比较适合使用JSON格式。

8.5.3 解析JSON格式数据

AndroidSDK有一个包直接支持JSON格式的数据解析，都在org.json下，主要有以下几个类：

1）JSONObject

可以看作是一个JSON对象。这是系统中有关JSON定义的基本单元，其包含一对儿（Key/Value）数值。

2）JSONStringer

JSON文本构建类，根据官方的解释，这个类可以帮助快速和便捷的创建JSONtext。其最大的优点在于可以减少由于格式的错误导致程序异常，引用这个类可以自动严格按照JSON语法规则（syntaxrules）创建JSONtext。每个JSONStringer实体只能对应创建一个JSONtext。

3）JSONArray

它代表一组有序的数值。将其转换为String输出所表现的形式是用方括号包裹，数值以逗号”,”分隔（例如：[value1,value2,value3]，大家可以亲自利用简短的代码更加直观的了解其格式）。

4）JSONTokener

JSON解析类。

5）JSONException

JSON解析过程中可能发生的异常。

下面我们就通过代码来说明如何在Android中对JSON数据进行解析。

假设我们已经可以从服务器端获取数据了，而且返回的JSON数据如下：

{"FLAG":"flag", "jobject":[ {"id":"100000","name":"jname","state":1}, {"id":"200000","name":"jname","state":2}]}

下面的代码片段举例说明如何解析出FLAG对象和jobject对象。

/** *对JSON格式数据进行解析 */ publicvoid readJSON(String str){ try{ //转换为JSONObject JSONObjectresult = new JSONObject(str); Log.d("readJSON","FLAG = " + result.getString("FLAG")); //获取JSONArray数组 JSONArrayjsonArray = result.getJSONArray("jobject"); Log.d("readJSON","Numberof entries " + jsonArray.length()); for(int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) { JSONObjectjsonObject = jsonArray.getJSONObject(i); Log.d("readJSON","id= " + jsonObject.getString("id")); Log.di("readJSON","name= " + jsonObject.getString("name")); Log.d("readJSON","state= " + jsonObject.getString("state")); } }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

下面的代码片段说明了如何简单的构造一个JSON串。

/** *构造一个JSON格式的数据 */ publicString writeJSON() { JSONObjectobject = new JSONObject(); try{ object.put("id","100000"); object.put("name","jname"); object.put("state",new Integer(1)); }catch (JSONException e) { e.printStackTrace(); } Log.d("writeJSON",object.toString()); returnobject.toString(); }

构造好的JSON串可以通过POST方式发送给服务器端，服务器端再进行解析，执行后续的业务流程。

图8-4展示了上面的示例代码的运行结果。

图8-4JSON读写结果图

通过上面的例子可以看出，在Android开发中，使用JSON格式的数据与服务器端交互还是非常方便的。

经验分享： 无论是采用JSON格式，还是自定义XML格式，客户端与服务器端传输的数据都是明文的，这样并不安全。所以，如果项目对数据安全性有一定的要求，务必要考虑做下加密解密的工作。 另外，由于Android的APK包很容易被反编译，如果单纯的使用Java来实现加密解密的代码，就很容易泄露具体算法。所以，如果项目中涉及到加密解密的操作，可以考虑使用JNI方式去做，这样被破解的可能性就小很多了。