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:
- String的完整表示结构
- 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:
- Number的表示结构
- 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:Beijingstreet:ChaoyangRoadpostcode:100025(整数)
用JSON表示如下:
{"city":"Beijing","street":"ChaoyangRoad","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":"ChaoyangRoad","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:
functionhandleJson(){varj={"name":"Michael","address":{"city":"Beijing","street":"ChaoyangRoad","postcode":100025}};document.write(j.name);document.write(j.address.city);}
假定服务器返回的JSON数据是上文的:
{"name":"Michael","address":{"city":"Beijing","street":"ChaoyangRoad","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:
newAjax.Request("http://url",{method:"get",onSuccess:function(transport){varjson=transport.responseText.evalJSON();//TODO:document.write(json.xxx);}});
服务器端输出JSON格式数据
下面我们讨论如何在服务器端输出JSON格式的数据。以Java为例,我们将演示将一个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:
staticStringstring2Json(Strings){StringBuildersb=newStringBuilder(s.length()+20);sb.append('\"');for(inti=0;i<s.length();i++){charc=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('\"');returnsb.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:
staticStringnumber2Json(Numbernumber){returnnumber.toString();}
Boolean类型也可以直接通过toString()方法得到JSON的表示:
["abc",12345,false,null]0
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:
["abc",12345,false,null]1
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:
["abc",12345,false,null]2
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:
["abc",12345,false,null]3
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。细心的读者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:
["abc",12345,false,null]4
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:
["abc",12345,false,null]5
小结
JSON已经是JavaScript标准的一部分。目前,主流的浏览器对JSON支持都非常完善。应用JSON,我们可以从XML的解析中摆脱出来,对那些应用Ajax的Web2.0网站来说,JSON确实是目前最灵活的轻量级方案。