JSON数据格式与JavaScript处理详解-优快云博客

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：

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：

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:ChaoyangRoad

postcode: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：

staticStringboolean2Json(Booleanbool){

returnbool.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：

staticStringarray2Json(Object[]array){

if(array.length==0)

return"[]";

StringBuildersb=newStringBuilder(array.length<<4);

sb.append('[');

for(Objecto:array){

sb.append(toJson(o));

sb.append(',');

}

//将最后添加的','变为']':

sb.setCharAt(sb.length()-1,']');

returnsb.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：

staticStringmap2Json(Map<String,Object>map){

if(map.isEmpty())

return"{}";

StringBuildersb=newStringBuilder(map.size()<<4);

sb.append('{');

Set<String>keys=map.keySet();

for(Stringkey:keys){

Objectvalue=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,'}');

returnsb.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：

publicstaticStringtoJson(Objecto){

if(o==null)

return"null";

if(oinstanceofString)

returnstring2Json((String)o);

if(oinstanceofBoolean)

returnboolean2Json((Boolean)o);

if(oinstanceofNumber)

returnnumber2Json((Number)o);

if(oinstanceofMap)

returnmap2Json((Map<String,Object>)o);

if(oinstanceofObject[])

returnarray2Json((Object[])o);

thrownewRuntimeException("Unsupportedtype:"+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：

@Test(expected=StackOverflowError.class)

publicvoidtestRecurrsiveMap2Json(){

Map<String,Object>map=newHashMap<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：

response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");

response.setCharacterEncoding("UTF-8");

PrintWriterpw=response.getWriter();

pw.write(JsonUtil.toJson(obj));