JSON数据的格式和解析（使用GSON)入门

最新推荐文章于 2025-07-29 14:55:02 发布

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#经验 #gson #json #对象

本文是为初学者准备的JSON数据解析入门指南，主要介绍了JSON的基本格式和使用GSON在Java中解析JSON数据的方法。通过实例展示了如何建立与JSON数据对应的类，以及如何进行JSON数据与对象的转化。文章强调了数据结构与类结构的一致性，并提供了简单的示例代码。

序：本文的读者对象可以是第一次接触Json数据并且想用Gson来简单实现Json数据的解析（Json数据可以转化成对象，对象亦可转化成Json数据）的新手，也可以是已有工作经验并不吝赐教的前辈。如果你是苦苦寻找更好地技术,正如本文标题所言，这篇文章可能不适合你。希望本篇能为新手们带来“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的发现，也能为有经验的前辈们带来那时年少的感觉。衷心希望你是耐心地愉快地读完本文！

0 偶遇JSON

{
    “flag”:”00”,
    “message”:”传感器”，
    “property“：{“voltage”：”10V”,
               “current”:”5A”}，
    “sensors”:[{“Date”:”time”,
             ”id”:”1527”}]，
 }

在这里还可见到更多的他：
http://www.tlink.io/web/developer-documentation-all.htm?type=1#api_1

1 认识JSON格式

JSON数据本质上是一种字符串，不过这个字符串有其特定的格式，一种分层形式的格式。最基本（最内层）的格式是键值对模型(如果不明白的话可以看看本文后面的附1，也可以在网上搜索相关内容，不过即使现在不清楚也不用着急，这不影响你理解JSON的数据形式)，只是键需要被双引号包围，如：”Name0”:”lixiaobing0”,其中Name0为键，lixiaobing0为值，键和值都是自己定义的。这就是基本形式，为了下面的叙述的方便，以自己定义的符号base-type来代替”Name0”:”lixiaobing0”这个基本形式，这种代替是为了更方便地了解到JSON数据的全貌。于是细心的我们会看到，一个JSON数据里可以不止一个基本形式，可以有许多个，不过这些个基本形式之间要以逗号（,）分隔的，比如：base-type，base-type,┅。

如果将视野放得开阔点就会看到，这些基本形式可以被花括符{}或者中括号[]包围，如：{base-type}或者[base-type]。当然也可以被{}和[]同时包围，如：[{base-type}]，但同时也要注意到，[{base-type}]形式里也可以有多个{base-type}形式，这些个{base type}形式之间以逗号（,）分隔，如：[{base-type}，{base-type}，{base type}，┅]，这和一个JSON数据里有多个基本形式是一样的。

通常，我们称被{}包围的数据为一个对象，被[]包围的数据我们成为数组,有一点要明白，不同对象的键都是一样的，不同的只是值，正如不同的人有不同性格爱好以及身高体重罢了。好了，我们跳出符号[]的限制，来到[]的外边看看，我们又会惊奇的发现这样的形式，”my_Array”:[{base-type}，{base-type}，{base type}，┅]，和这样的形式，”Object”:{base-type,base-type,┅},确实挺有意思，细细一看这不正和基本形式保持了一致吗。于是，用符号Array[]来代替”my_Array”:[{base-type}，{base-type}，{base-type}，┅]，用符号Object{}来代替”Object”:{base-type,base-type,┅}后，我们就看到了最外层的情况是这样的{ Object{}，Array[]，base-type}。

最外层的{}符号不能少，并且符号{} 里的Array[]、base-type和Object{}的数量都是任意的，可以为零，也可很多，也没什么顺序，更重要的是，Array[]和Object{}可以相互融合，做到你中有我，我中有你，即：Array[Object{}]，Object{Array[]}，这也被称为嵌套，嵌套可以多层，就像你的镜里有我的镜，我的镜里有你，镜里的还是镜，如此反复映射，不过嵌套多少层，映射多少次，当然这些都要视具体情况而定。注意到了吗，视具体情况而定，毕竟数据要用在某个场合里，至于如何用JSON数据这个问题将在后面JSON数据解析的部分讲解，这里还得举举JSON数据格式的例子，让我们具体感受一下JSON的魅力。

我会从简单到复杂，从单层到多层的顺序来举例子，因为这样也是符合人接受新事物的顺序。这些例子我是站在最基本形式的角度来阐述的，你也可以把自己当做最基本的形式，这样就可以经历一次有趣的旅程了。

1.1 最简洁的JSON数据(我也称为孤单的基本形式)

{”Name0”:”lixiaobing0”}

1.2 不再孤单的基本形式

{
    ”Name0”:”lixiaobing0”
    ”Name1”:”lixiaobing1”，
    ”Name2”:”lixiaobing2”，
     ... ...
}

1.3 从未见过的新伙伴age_Array

{
    ”age_Array”:[{”Age0”:”beautiful_24”}],
    ”Name0”:”lixiaobing0”
    ”Name1”:”lixiaobing1”，
    ”Name2”:”lixiaobing2”，
    ... ...
}

1.4 新伙伴不止秀一面

{
    ”age_Array”:[{”Age0”:”beautiful_24”，
                  ”Age1”:”terrible_24”,
                  ”Age2”:”wonderful_24”，
                   ... ...}]，
    ”Name0”:”lixiaobing0”
    ”Name1”:”lixiaobing1”，
    ”Name2”:”lixiaobing2”，
    ... ...
}

1.5 好多的新伙伴哇

{
    ”age_Array”:[{”Age0”:”beautiful_24”，
                   ”Age1”:”terrible_24”,
                   ”Age2”:”wonderful_24”，
                    ... ...
                    }，
                    {”Age0”:”beautiful_23”，
                     ”Age1”:”terrible_23”,
                     ”Age2”:”wonderful_23”，
                     ... ...
                    }，
                ... ...]，
    ”Name0”:”lixiaobing0”
    ”Name1”:”lixiaobing1”，
    ”Name2”:”lixiaobing2”，
    ... ...
}

1.6 基本形式商量着结盟了

{
        ”age_Array”:[{”Age0”:”beautiful_24”，
                        ”Age1”:”terrible_24”,
                        ”Age2”:”wonderful_24”，
                        ... ...}，
                     {”Age0”:”beautiful_23”，
                        ”Age1”:”terrible_23”,
                        ”Age2”:”wonderful_23”，
                        ... ...}，
                    ... ...]，
        ”Name0”:{”Name00”:”lixiaobing00”
                  ”Name01”:”lixiaobing01”，
                  ”Name02”:”lixiaobing02”，
                  ... ...}，
        ”Name1”:{”Name13”:”lixiaobing13”
                  ”Name14”:”lixiaobing14”，
                  ”Name15”:”lixiaobing15”，
                  ... ...}，
   ... ...
}

1.7 原来新伙伴深藏不露

{
   ”age_Array”:[{”Hide_age_Array”:[{
                                ”HeepAge0”:”H_beautiful_24”,
                                ”HeepAge1”:”H_terrible_24”,
                                ... ...},
                              {”HeepAge0”:”H_beautiful_23”,
                               ”HeepAge1”:”H_terrible_23”,
                                ... ...},
                            ... ...],
                                     ... ...},
                {”Age0”:”beautiful_24”，
                  ”Age1”:”terrible_24”,
                  ”Age2”:”wonderful_24”，
                 ... ...}，
                {”Age0”:”beautiful_23”，
                  ”Age1”:”terrible_23”,
                  ”Age2”:”wonderful_23”，
                   ... ...}，
             ... ...]，
    ”Name0”:{”Name00”:”lixiaobing00”
             ”Name01”:”lixiaobing01”，
             ”Name02”:”lixiaobing02”，
              ... ...}，
    ”Name1”:{”Name13”:”lixiaobing13”
              ”Name14”:”lixiaobing14”，
              ”Name15”:”lixiaobing15”，
              ... ...}，
    ... ...
}

1.8 我们都拿着一把镜子一起玩耍

{
   ”age_Array”:[{”Hide_age_Array”:[{”HeepAge0”:”H_beautiful_24”,    
                                 ”HeepAge1”:”H_terrible_24”,
                                ... ...},                                               
                                HeepAge0”:”H_beautiful_23”,                                                                           
                                ”HeepAge1”:”H_terrible_23”,
                                ... ...},
                                ... ...],
                    ... ...},
                {”Age0”:”beautiful_24”，
                 ”Age1”:”terrible_24”,
                 ”Age2”:”wonderful_24”，
                  ... ...}，
                {”Age0”:”beautiful_23”，
                 ”Age1”:”terrible_23”,
                 ”Age2”:”wonderful_23”，
                  ... ...}，
                ... ...]，
  ”Name0”:{”Name00”:[{”Name_Age00”:”lixiaobing00_24”,
                     ”Name_Age01”:”lixiaobing01_24”,
                      .. ...},
                     {”Name_Age00”:”lixiaobing00_23”,
                      ”Name_Age01”:”lixiaobing01_23”,
                      ... ...},
                    ... ...],
          ”Name01”:”lixiaobing01”，
          ”Name02”:”lixiaobing02”，
            ... ...}，
  ”Name1”:{”Name13”:[{”Name_Age10”:”lixiaobing10_24”,
                    ”Name_Age11”:”lixiaobing11_24”,
                    ... ...},
                    {”Name_Age10”:”lixiaobing10_23”,                                                                 
                    ”Name_Age11”:”lixiaobing11_23”,
                     ... ...},
                    ... ...],
            ”Name14”:”lixiaobing14”，
            ”Name15”:”lixiaobing15”，
            ... ...}，
... ...
}

注：这里再说明一下，JSON中值（value)存在的数据类型可以是数字型（整数或浮点数），字符串型，逻辑值型（true/false),数组，对象，或者为空。

2 GSON解析JSON数据

本文采用JAVA语言编程，使用Google的GSON类库里的方法，在eclipse集成环境里来析JSON数据，当然需要再建的的项目里导入GSON包，至于如何导入可参考百度里的经验。这里解析数据正如我们吃西瓜一样，一刀一刀地去切或是一勺一勺地取，只要方法对了，不管怎样，西瓜会越来越少（数据会越来越简单），直到最后整个西瓜都到我们的肚子里去了。既然是使用类库的方法就解析了JSON数据，那我们要干些什么事呢？我们干的事自然是在解析数据之前我们得确立规则，即确立JSON数据对应着怎样的类，这就好比确立怎么切怎么或取西瓜。不废话了，开始来解析数据咯！

2.1 建立与JSON数据对应的类

规则：基本形式base-type定义成类中的字段。

形式Object{}定义成一个类Object，形式Array[{}]里的对象{}定义成一个类Array。

形式Object{Array[]}定义为有个字段为数组或列表的类Object。

整个{ Object{}，Array[]，base-type}定义成一个主类Example。

注：类中字段的名字要和JSON数据键的写法保持一致。

目的 : 要使构建的类之间的组织结构与JSON数据的结构保持一致。

举例：

还是用最初偶遇到的那个JSON举例吧，只是改动了一下，在property里嵌套了个数组，增加了结构的复杂性，这样可以具有一般的参考性。

   {
    “flag”:”00”,
    “message”:”传感器”，
    “property”:{“electricity”:[{
                            “voltage”：”10V”,
                            “current”:”5A”}],
                “temp”:”temperature”},
    “sensors”:[{“Date”:”time”,
                “id”:”9527”}]                       
    }

这里，从里向外依次定义类，首先定义类Electricity，Electricity类有两个字符串型的字段voltage和current。定义类Property,这个类有一个字符串型String的字段temp和要装载Electricity类的列表electricity。然后接着定义类Sensor,也有两个字符串型的字段Date和id，最后整个JSON数据建立一个类，取名为Example,包含字符串型String的字段flag和message，以及Property类型的property字段和装载Sensors类型对象的列表sensors。类定义时，要特别注意Json数据中的键名和类中的字段名的书写要对应，不然在解析的时候会报异常。好了，具体的类定义如下所示：

####2.1.1 类Electricity：

public class Electricity {

    private String voltage;
    private String current;

    public Electricity() {
        super();
    }

    public Electricity(String voltage, String current) {
        super();
        this.voltage = voltage;
        this.current = current;
    }

    public String getVoltage() {
        return voltage;
    }

    public void setVoltage(String voltage) {
        this.voltage = voltage;
    }

    public String getCurrent() {
        return current;
    }

    public void setCurrent(String current) {
        this.current = current;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Electricity [voltage=" + voltage + ", current=" + current+"]";
    }

}

####2.1.2 类Property

public class Property {

    private List <Electricity> electricity;
    private String temp;

    public Property() {
        super();
    }

    public Property(List<Electricity> electricity, String temp) {
        super();
        this.electricity = electricity;
        this.temp = temp;
    }

    public List<Electricity> getElectricity() {
        return electricity;
    }

    public void setElectricity(List<Electricity> electricity) {
        this.electricity = electricity;
    }

    public String getTemp() {
        return temp;
    }

    public void setTemp(String temp) {
        this.temp = temp;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Property [electricity=" + electricity + " temp="+temp+"]";
    }

}

####2.1.3 类Sensor

public class Sensor {

    private String Date;
    private String id;

    public Sensor() {
        super();
    }

    public Sensor(String date, String id) {
        super();
        Date = date;
        this.id = id;
    }

    public String getDate() {
        return Date;
    }

    public void setDate(String date) {
        Date = date;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Sensor [Date=" + Date + ", id=" + id + "]";
    }

}

####2.1.4 类Example

public class Example {

    private String flag;
    private String message;
    private Property property;
    private List<Sensor> sensors;

    public Example() {
        super();
    }

    public Example(String flag, String message, Property property,
            List<Sensor> sensors) {
        super();
        this.flag = flag;
        this.message = message;
        this.property = property;
        this.sensors = sensors;
    }

    public String getFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(String flag) {
        this.flag = flag;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    public Property getProperty() {
        return property;
    }

    public void setProperty(Property property) {
        this.property = property;
    }

    public List<Sensor> getSensors() {
        return sensors;
    }

    public void setSensors(List<Sensor> sensors) {
        this.sensors = sensors;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Example [flag=" + flag + ", message=" + message + ", property="
                + property + ", sensors=" + sensors + "]";
        }   
     }

好了，该定义的类都定义完了，接下来就是第二步了，定义运行程序的主类Example_Test。

2.2 JSON数据与对象的转化

2.2.1 运行程序的主类Example_Test：

public class ExampleTest {         
    public static void main(String[] args) {                
     String json = "{\"flag\":\"00\",\"message\":\"传感器\"," +"\"property\"   {\"electricity\"：[{\"voltage\":\"10V\",\"current\":\"5A\"   }],\"temp\":\"temperature\"},"  +"\"sensors\":[{\"Date\":\"time\",\"id\":\"9527\"}]}";

        Gson gson = new Gson(); //创建Gson类的对象
        Example example = new Example(); //创建与json数据对应的类的对象
        example = gson.fromJson(json, Example.class); //将json数据解析成对象

        System.out.println(example.getFlag());
        System.out.println(example.getMessage());
        System.out.println(example.getProperty());
        System.out.println(example.getSensors().toString());

        String json1 = gson.toJson(example); //将对象解析成Json数据
        System.out.println(json1);

    }
}

注意：与JSON数据相对应的类Electricity、Property、Sensor、Example建议放在同一个包里，如果没放在同一个包里，应在Example那个类里导入相应的类Electricity、Property、Sensor，导入的形式为:import another. Electricity，这里another为存放类Electricity的包。另外，类Electricity、Property、Sensor也可以作为类Example的内部类。这里使用简单形式的内部类就可以了，至于有关内部类的知识，在这里就不详谈了，读者可参考Java入门书籍。

2.2.2 程序运行结果:

    00
    传感器
    Property [electricity=[Electricity [voltage=10V, current=5A]] temp=temperature]
    [Sensor [Date=time, id=9527]]
    {"flag":"00","message":"传感器","property":{"electricity":[{"voltage":"10V","current":"5A"}],"temp":"temperature"},"sensors":[{"Date":"time","id":"9527"}]}

运行结果中，前四行是JSON数据转化为对象后通过get()方法获得的字段，最后一行是把对象转化为JSON字符串，和开始的那个JSON数据字符串一样，也说明了GSON已成功解析了这个JSON字符串。

本运行程序的主类Example_Test还有值得完善的地方，比如如果JSON数据是非常多的时候就不能在程序里直接写JSON数据，需要使用文件流来读取。还有一个值得完善的地方是考虑异常的情况，常见的异常如：JSON数据的格式错误，JSON数据的键名和对象的字段名不相匹配等等。JSON数据的解析方法不止使用GSON，还有JSONObject和JSONArray类，这个同样需要导入相应的包，当然你可以去试试。

通常的情况下，人们不会通俗的说将JSON数据转化为对象这一过程，或者将对象转化为JSON数据，人们更多提到的是序列化和反序列化（如果暂时不清楚的话也没关系，因为在多次打交道后就会慢慢理解了，也可参考http://kb.cnblogs.com/page/515982/）。在这里，如果不要求严格地概念的话，也可通俗地把对象转化为JSON数据这一过程叫做序列化，把JSON数据转化为对象叫做反序列化。

当你看到这里的时候是不是认识到使用Gson类来解析JSON数据没什么难度了呢，就两步而已，第一步先定义与GSON数据格式对应的类，第二步在主类中使用gson.fromJson()和gson.toJson()方法就可以实现JSON数据和对象之间的转换了。最后再说明一下，本文的源码的下载地址可在本文尾部的附2里找到，以供参考。

3 终点与起点

到了这次旅程的终点了，也许现在你已是兴趣盎然，打算迈进新的旅途，这里我提供了有关JSON数据及GSON的一些驿站，希望对你有所帮助：

http://jsonapi.org.cn/format/
http://www.json.org/json-zh.html
https://github.com/google/gson
http://www.w3school.com.cn/json/json_intro.asp
http://baike.baidu.com/link?url=TOZY8cSwFBQc0011WK7ccHd6umlhXGTqo6YKaLKGVaZBEBI uSjVCn3Sg8D_tEQcg39ZMsiljA2Z095H2GzJ4_
http://www.cnblogs.com/tianzhijiexian/p/4246497.html

附1 键值对模型简要：键盘上的一个键对应着一个符号，每个人都对应着一个名，每一个公司的名字都对应着一个图标（Logo)，每一把钥匙都对应着一把锁等等，像这之类的数据形式被称为键值对Key/Value，键值对模型本质上是一种一一映射的关系模型。在JSON数据中，键值对模型的格式为 “Key”:Value,其中值取值可以是数字（整数/浮点数）、字符串、逻辑值（true/false)、数组、对象或者空null。键（Key)和值(Value)的书写格式可参考程序的命名规则。

附2 本文源码地址1：http://download.youkuaiyun.com/detail/huangdoudecsdn/9466453，名称叫做Gson解析JSON数据的入门级源码。
本文源码地址2：http://pan.baidu.com/s/1eRefHBG ，这是一个名称为GsonExplainJson的压缩包。