JSON、JSONObject、JSONArray详细介绍及其应用方式

第一部分：什么是JSON?

🌟比喻：JSON 是「快递公司统一的 “通用快递单”」

💡场景代入

你想给朋友寄生日礼物（比如一台 “游戏机”），这台游戏机有自己的属性：

• 名称："游戏机"
• 价格：2000
• 配件：["手柄", "充电线"]

但直接把 “游戏机”（代码里的对象，比如 Java 的 Game 类、Python 的 dict）寄过去，会有问题：

朋友用的 “收货系统”（另一种编程语言），看不懂你家 “游戏机对象” 的特殊格式（比如 Java 里的 private 修饰符，Python 不认识 ）。

这时候，JSON 就像 “通用快递单” ，帮你把 “游戏机” 的信息，转换成 全世界快递员都能看懂的格式：

{
  "name": "游戏机",
  "price": 2000,
  "accessories": ["手柄", "充电线"]
}

💡核心作用

让不同系统 / 语言能 “读懂” 数据，像通用快递单，全世界物流都认。这个在项目里面调用第三方接口尤为常见：项目里调用第三方接口时 ，就像你和外国公司合作：你说中文，对方说英文，JSON 就是 "翻译文件"，让两边能顺利传数据、做交易～

第二部分：什么是JSONObject?

🌟比喻:JSONObject 是「帮你填 “通用快递单” 的 “智能填单工具”」

💡场景代入

虽然知道 JSON 是 “通用快递单”，但手动写快递单（拼 JSON 字符串）容易出错：

• 忘记加双引号（比如把 "name" 写成 name ）
• 少打逗号（比如 ["手柄" "充电线"] ，中间没逗号）

这时候，JSONObject 就像手机里的 “智能填单 APP” ：

• 你在 APP 里选 “商品类型”（比如选 “游戏机”），填 “名称、价格、配件”，APP 会 自动按 JSON 规则生成标准快递单（帮你加双引号、逗号，规范格式）。

💡具体解释（用代码类比）

• 在 Java 里，你可以用 JSONObject 类（比如 org.json.JSONObject 库），像这样写：

// 1. 创建一个“填单工具”（JSONObject）
JSONObject jsonObj = new JSONObject();  
// 2. 填信息（自动按 JSON 规则处理）
jsonObj.put("name", "游戏机");   // 键自动加双引号
jsonObj.put("price", 2000);     // 值是数字，规范格式
jsonObj.put("accessories", new JSONArray("[\"手柄\", \"充电线\"]")); // 嵌套数组  

// 3. 生成标准 JSON 快递单（字符串）
String jsonString = jsonObj.toString();  
// 输出：{"name":"游戏机","price":2000,"accessories":["手柄","充电线"]}

💡核心作用

帮你在代码里 “安全、规范地拼 JSON” ，避免手动写字符串出错，就像填单 APP 自动检查格式，保证快递单能被全世界认可！

第三部分：JSON vs JSONObject对比

第四部分：JSON的数据类型

✨先总览一下全部的数据类型，然后下面超详细讲解 JSON 的 6 种数据类型，结合通俗易懂的例子帮助理解~

1. 基本数据类型（4 种）

a. 字符串（String）

• 定义：由双引号 "" 包裹的字符序列，可包含字母、数字、符号等。
• 注意：必须用双引号（单引号不合法），支持转义字符（如 \n 换行、\" 表示双引号）

{
  "name": "张三",  // 中文字符串
  "message": "Hello \"World\"",  // 包含转义的双引号
  "path": "C:\\Users\\file.txt"  // 转义反斜杠（Windows路径）
}

b. 数字（Number）

• 定义：整数或浮点数，支持正负、小数、指数形式（如 e 或 E 表示科学计数法）。
• 注意：不能包含逗号（如 1,000 不合法），没有八进制、十六进制表示（只能十进制）。

{
  "age": 25,  // 整数
  "height": 1.75,  // 浮点数
  "temperature": -5.2,  // 负数
  "distance": 3.6e5  // 科学计数法（3.6×10⁵ = 360000）
}

c. 布尔值（Boolean）

• 定义：只有两个可能的值：true（真）或 false（假），用于表示逻辑状态。
• 注意：必须小写（True 或 FALSE 不合法）。

{
  "isStudent": true,
  "hasGraduated": false
}

d. 空值（Null）

• 定义：表示 “无值” 或 “缺失值”，仅用 null 表示。
• 注意：必须小写（Null 或 NULL 不合法），用于明确表示某个键不存在值（区别于空字符串 ""）。

{
  "middleName": null,  // 没有中间名
  "lastLogin": null  // 从未登录过
}

2. 复合数据类型（2 种）

a. 对象（Object）

• 定义：由花括号 {} 包裹的键值对集合，键是字符串（必须用双引号），值可以是任意 JSON 数据类型（包括对象自身，支持嵌套）。
• 结构：键和值之间用 : 分隔，键值对之间用 , 分隔（最后一个键值对后不能有逗号）。

{
  "user": {  // 嵌套对象
    "name": "李四",
    "age": 30,
    "contact": {  // 多层嵌套
      "phone": "123456789",
      "email": "lisi@example.com"
    }
  }
}

b. 数组（Array）

• 定义：由方括号 [] 包裹的有序值集合，值可以是任意 JSON 数据类型（包括数组自身，支持嵌套），元素之间用 , 分隔（最后一个元素后不能有逗号）。
• 特点：数组是有序的（通过索引访问），元素类型可以不同（如同时包含数字、字符串、对象等）。

{
  "hobbies": ["读书", "跑步", "编程"],  // 字符串数组
  "scores": [90, 85.5, null],  // 混合类型数组（数字、空值）
  "students": [  // 对象数组
    {"name": "王五", "age": 20},
    {"name": "赵六", "age": 22}
  ],
  "matrix": [[1, 2], [3, 4]]  // 嵌套数组（二维数组）
}

第五部分：JSONObject的使用

1. 创建 JSONObject

方式 1：空对象初始化，再逐个添加键值

import org.json.JSONObject;

public class JsonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        JSONObject userObj = new JSONObject();
        userObj.put("name", "张三");  // 存字符串
        userObj.put("age", 25);       // 存数字
        userObj.put("isStudent", true); // 存布尔值
        userObj.put("hobbies", new JSONArray("[\"篮球\",\"音乐\"]")); // 存 JSON 数组（后面讲 JSONArray 会细拆）
        System.out.println(userObj);
        // 输出：{"name":"张三","age":25,"isStudent":true,"hobbies":["篮球","音乐"]}
    }
}

方式 2：用 Map 初始化（适合已有 Map 结构）

import org.json.JSONObject;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class JsonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Object> dataMap = new HashMap<>();
        dataMap.put("city", "北京");
        dataMap.put("population", 2184); // 简单数字示例，实际是千万级，这里简化

        JSONObject cityObj = new JSONObject(dataMap);
        System.out.println(cityObj);
        // 输出：{"city":"北京","population":2184}
    }
}

方式 3：直接解析 JSON 字符串

如果有现成 JSON 字符串，可直接转 JSONObject：

import org.json.JSONObject;

public class JsonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonStr = "{\"name\":\"李四\",\"gender\":\"男\"}";
        JSONObject obj = new JSONObject(jsonStr);
        System.out.println("解析后的姓名：" + obj.getString("name"));
        // 输出：解析后的姓名：李四
    }
}

2. 读取 JSONObject 的值

支持按类型精准获取（避免强制类型转换报错），常用方法：

• getString("key")：取字符串值
• getInt("key")：取 int 数值
• getBoolean("key")：取布尔值
• getJSONObject("key")：取嵌套的 JSONObject
• getJSONArray("key")：取嵌套的 JSONArray

示例：基于前面创建的 userObj 演示读取

// 延续前面 userObj 的代码
String name = userObj.getString("name"); 
int age = userObj.getInt("age");
boolean isStudent = userObj.getBoolean("isStudent");
JSONArray hobbies = userObj.getJSONArray("hobbies");

System.out.println("姓名：" + name);      // 输出：姓名：张三
System.out.println("年龄：" + age);        // 输出：年龄：25
System.out.println("是否学生：" + isStudent); // 输出：是否学生：true
System.out.println("爱好列表：" + hobbies);  // 输出：爱好列表：["篮球","音乐"]

3. 修改 JSONObject 的值

用 put("key", 新值) 覆盖已有键的值，或新增键值对：

// 延续 userObj
userObj.put("age", 26); // 修改 age 的值
userObj.put("email", "zhangsan@example.com"); // 新增 email 键值
System.out.println(userObj);
// 输出：{"name":"张三","age":26,"isStudent":true,"hobbies":["篮球","音乐"],"email":"zhangsan@example.com"}

4. 删除 JSONObject 的键

用 remove("key") 移除指定键：

userObj.remove("isStudent");
System.out.println(userObj);
// 输出：{"name":"张三","age":26,"hobbies":["篮球","音乐"],"email":"zhangsan@example.com"}

5. 嵌套 JSONObject 处理（重点场景）

实际 JSON 常嵌套多层，比如 “用户信息里包含地址对象”：

JSONObject address = new JSONObject();
address.put("province", "广东");
address.put("city", "深圳");

JSONObject nestedObj = new JSONObject();
nestedObj.put("name", "王五");
nestedObj.put("address", address); // 把 address 作为嵌套对象存入

System.out.println(nestedObj);
// 输出：{"name":"王五","address":{"province":"广东","city":"深圳"}}

// 读取嵌套对象的值
JSONObject innerAddr = nestedObj.getJSONObject("address");
System.out.println("所在省份：" + innerAddr.getString("province"));
// 输出：所在省份：广东