浅谈JSON 入门

日期: 2009-11-11 作者:李飞java 来源:TechTarget中国 英文

  JNBridge,Java和.NET交互工具的供应商将发布JNBridge Pro的最新版本5.0和JMS adapter 2.0。JNBridgePro是一个通用的、Java和.NET的交互工具,用来“桥接Java和.NET”,其核心产品基于.NET和Java的Remoting堆栈,并且针对调用代码在“被调用端”产生包含代理的二进制库。

  JSON 即 JavaScript. Object Natation,它是一种轻量级的数据交换格式,非常适合于服务器与 JavaScript. 的交互。本文将快速讲解 JSON 格式,并通过代码示例演示如何分别在客户端和服务器端进行 JSON 格式数据的处理。

  尽管有许多宣传关于XML如何拥有跨平台,跨语言的优势,然而,除非应用于Web Services,否则,在普通的Web应用中,开发者经常为XML的解析伤透了脑筋,无论是服务器端生成或处理XML,还是客户端用JavaScript. 解析XML,都常常导致复杂的代码,极低的开发效率。实际上,对于大多数Web应用来说,他们根本不需要复杂的XML来传输数据,XML的扩展性很少具有优势,许多AJAX应用甚至直接返回HTML片段来构建动态Web页面。和返回XML并解析它相比,返回HTML片段大大降低了系统的复杂性,但同时缺少了一定的灵活性。

  现在,JSON为Web应用开发者提供了另一种数据交换格式。让我们来看看JSON到底是什么,同XML或HTML片段相比,JSON提供了更好的简单性和灵活性。

  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:

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:

Number的表示结构

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:

  

以下是引用片段:
{“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:

以下是引用片段:
function handleJson() { 
  var j={“name”:”Michael”,”address”:
      {“city”:”Beijing”,”street”:” Chaoyang Road “,”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:

以下是引用片段:
{“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:

以下是引用片段:
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

  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:

以下是引用片段:
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:

以下是引用片段:
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:

以下是引用片段:
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:

以下是引用片段:
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:

  

以下是引用片段:
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:

以下是引用片段:
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:

以下是引用片段:
@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:

 

以下是引用片段:
response.setContentType(“application/json;charset=UTF-8”); 
 response.setCharacterEncoding(“UTF-8”); 
 PrintWriter pw = response.getWriter(); 
 pw.write(JsonUtil.toJson(obj)); 
 pw.flush(); 
  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Web 2.0网站来说,JSON确实是目前最灵活的轻量级方案。

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