JSON详解

JSON解析指南

1、JSON(JavaScript Object Notation) 定义:

   一种轻量级的数据交换格式,具有良好的可读和便于快速编写的特性。业内主流技术为其提供了完整的解决方案(有点类似于正则表达式,获得了当今大部分语言的支持),从而可以在不同平台间进行数据交换。JSON采用兼容性很高的文本格式,同时也具备类似于C语言体系的行为。 – Json.org
   
2、JSON的结构:
   (1) Name/Value Pairs(无序的):类似所熟知的Keyed list、 Hash table、Disctionary和Associative array。在Android平台中同时存在另外一个类 "Bundle",某种程度上具有相似的行为。
   (2) Array(有序的):一组有序的数据列表。
   
对象
对象是一个无序的Name/Value Pairs集合。{ name:value , name:value , name:value .... }
例子:{ "name":"小猪","age":20 }

Array
  Array是值(value)的有序集合。[ value , value , value ...... ]
  值(value)可以是双引号括起来的字符串(string)、数值(number)、true、false、 null、对象(object)或者数组(array)。这些结构可以嵌套。

  字符串(string)是由双引号包围的任意数量Unicode字符的集合,使用反斜线转义。一个字符(character)即一个单独的字符串(character string)。 例如: + " / b f n r t u 进行转义。

例子1: Array里面包含对象(object)
[ {"id":1,"name":"小猪" ,"age”:22} , {"id":2,"name":"小猫","age”:23} , .......]

例子2:同样对象(object)中可以包含Array
(1)一个对象包含1个数组,2个子对象
{"root":[{"id":"001","name":"小猪"},{"id":"002","name":"小猫"},{"id":"003","name":"小狗"}], "total":3, "success":true}

(2)也可以对象嵌套子对象,子对象再嵌套数组
{"calendar": {"calendarlist": [ {"id":"001","name":"小猪"}, {"id":"002","name":"小猫"} ] } }

总之,格式多种多样,可以互相嵌套


在Android中包含四个与JSON相关的类和一个Exceptions:
   JSONArray
   JSONObject
   JSONStringer
   JSONTokener
   JSONException
   
(1)JSONObject:
   这是系统中有关JSON定义的基本单元,其包含一对儿(Key/Value)数值。
   它对外部(External:应用toString()方法输出的数值)调用的响应体现为一个标准的字符串(例如:{“JSON”: “Hello, World”},最外被大括号包裹,其中的Key和Value被冒号”:”分隔)。其对于内部(Internal)行为的操作格式略微,例如:初始化一个JSONObject实例,引用内部的put()方法添加数值:new JSONObject().put(“JSON”, “Hello, World!”),在Key和Value之间是以逗号”,”分隔。
   Value的类型包括:Boolean、JSONArray、JSONObject、Number、String或者默认值JSONObject.NULL object。
   有两个不同的取值方法:
   get(): 在确定数值存在的条件下使用,否则当无法检索到相关Key时,将会抛出一个Exception信息。
   opt(): 这个方法相对比较灵活,当无法获取所指定数值时,将会返回一个默认数值,并不会抛出异常。

(2)JSONArray:
   它代表一组有序的数值。将其转换为String输出(toString)所表现的形式是用方括号包裹,数值以逗号”,”分隔(例如:[value1,value2,value3],大家可以亲自利用简短的代码更加直观的了解其格式)。这个类的内部同样具有查询行为,get()和opt()两种方法都可以通过index索引返回指定的数值,put()方法用来添加或者替换数值。
   同样这个类的value类型可以包括:Boolean、JSONArray、JSONObject、Number、String或者默认值JSONObject.NULL object。
   
(3)JSONStringer:
   根据官方的解释,这个类可以帮助快速和便捷的创建JSONtext。其最大的优点在于可以减少由于格式的错误导致程序异常,引用这个类可以自动严格按照JSON语法规则(syntaxrules)创建JSON text。每个JSONStringer实体只能对应创建一个JSON text。
   根据下边的实例来了解其它相关信息:
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String myString = new JSONStringer().object()

.key("name")

.value("小猪")

.endObject()

.toString();

   结果是一组标准格式的JSON text:{"name" : "小猪"}
   其中的.object()和.endObject()必须同时使用,是为了按照Object标准给数值添加边界。同样,针对数组也有一组标准的方法来生成边界.array()和.endArray()。

(4)JSONTokener:
   这个是系统为JSONObject和JSONArray构造器解析JSON source string的类,它可以从source string中提取数值信息。
   JSONException:
   是JSON.org类抛出的异常信息。
   下面引用一个完整的应用实例:
   应用JSONObject存储Map类型数值:
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public static JSONObject getJSON(Map map) {

Iterator iter = map.entrySet().iterator();

JSONObject holder = new JSONObject();

while (iter.hasNext()) {

Map.Entry pairs = (Map.Entry) iter.next();

String key = (String) pairs.getKey();

Map m = (Map) pairs.getValue();

JSONObject data = new JSONObject();

try {

Iterator iter2 = m.entrySet().iterator();

while (iter2.hasNext()) {

Map.Entry pairs2 = (Map.Entry) iter2.next();

data.put((String) pairs2.getKey(), (String) pairs2

.getValue());

}

holder.put(key, data);

} catch (JSONException e) {

Log.e("Transforming", "There was an error packaging JSON", e);

}

}

return holder;

}

下面是详细例子:
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import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.InputStream;

import java.net.*;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import org.json.JSONArray;

import org.json.JSONObject;

import android.util.Log;

public class JSON {

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/** 
 * 获取"数组形式"的JSON数据, 
 * 数据形式:[{"id":1,"name":"小猪"},{"id":2,"name":"小猫"}] 
 * @param path  网页路径 
 * @return  返回List 
 * @throws Exception 
 */  
public static List<Map<String, String>> getJSONArray(String path) throws Exception {  
    String json = null;  
    List<Map<String, String>> list = new ArrayList<Map<String, String>>();  
    Map<String, String> map = null;  
    URL url = new URL(path);  
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();// 利用HttpURLConnection对象,我们可以从网络中获取网页数据.  
    conn.setConnectTimeout(5 * 1000);   // 单位是毫秒,设置超时时间为5秒  
    conn.setRequestMethod("GET");       // HttpURLConnection是通过HTTP协议请求path路径的,所以需要设置请求方式,可以不设置,因为默认为GET  
    if (conn.getResponseCode() == 200) {// 判断请求码是否是200码,否则失败  
        InputStream is = conn.getInputStream(); // 获取输入流  
        byte[] data = readStream(is);   // 把输入流转换成字符数组  
        json = new String(data);        // 把字符数组转换成字符串  

        //数据形式:[{"id":1,"name":"小猪","age":22},{"id":2,"name":"小猫","age":23}]  
        JSONArray jsonArray = new JSONArray(json); //数据直接为一个数组形式,所以可以直接 用android提供的框架JSONArray读取JSON数据,转换成Array  

        for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {  
            JSONObject item = jsonArray.getJSONObject(i); //每条记录又由几个Object对象组成  
            int id = item.getInt("id");     // 获取对象对应的值  
            String name = item.getString("name");  

            map = new HashMap<String, String>(); // 存放到MAP里面  
            map.put("id", id + "");  
            map.put("name", name);  
            list.add(map);  
        }  
    }  

    // ***********测试数据******************  
    for (Map<String, String> list2 : list) {  
        String id = list2.get("id");  
        String name = list2.get("name");  
        Log.i("abc", "id:" + id + " | name:" + name);  
    }  

    return list;  
}  

/** 
 * 获取"对象形式"的JSON数据, 
 * 数据形式:{"total":2,"success":true,"arrayData":[{"id":1,"name":"小猪"},{"id":2,"name":"小猫"}]} 
 * @param path  网页路径 
 * @return  返回List 
 * @throws Exception 
 */  
public static List<Map<String, String>> getJSONObject(String path) throws Exception {  
    List<Map<String, String>> list = new ArrayList<Map<String, String>>();  
    Map<String, String> map = null;  
    URL url = new URL(path);  
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();// 利用HttpURLConnection对象,我们可以从网络中获取网页数据.  
    conn.setConnectTimeout(5 * 1000);   // 单位是毫秒,设置超时时间为5秒  
    conn.setRequestMethod("GET");       // HttpURLConnection是通过HTTP协议请求path路径的,所以需要设置请求方式,可以不设置,因为默认为GET  
    if (conn.getResponseCode() == 200) {// 判断请求码是否是200码,否则失败  
        InputStream is = conn.getInputStream(); // 获取输入流  
        byte[] data = readStream(is);   // 把输入流转换成字符数组  
        String json = new String(data); // 把字符数组转换成字符串  


        //数据形式:{"total":2,"success":true,"arrayData":[{"id":1,"name":"小猪"},{"id":2,"name":"小猫"}]}  
        JSONObject jsonObject=new JSONObject(json);     //返回的数据形式是一个Object类型,所以可以直接转换成一个Object  
        int total=jsonObject.getInt("total");  
        Boolean success=jsonObject.getBoolean("success");  
        Log.i("abc", "total:" + total + " | success:" + success);   //测试数据  

        JSONArray jsonArray = jsonObject.getJSONArray("arrayData");//里面有一个数组数据,可以用getJSONArray获取数组  
        for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {  
            JSONObject item = jsonArray.getJSONObject(i); // 得到每个对象  
            int id = item.getInt("id");     // 获取对象对应的值  
            String name = item.getString("name");  

            map = new HashMap<String, String>(); // 存放到MAP里面  
            map.put("id", id + "");  
            map.put("name", name);  
            list.add(map);  
        }  
    }  

    // ***********测试数据******************  

    for (Map<String, String> list2 : list) {  
        String id = list2.get("id");  
        String name = list2.get("name");  
        Log.i("abc", "id:" + id + " | name:" + name);  
    }  

    return list;  
}  


/** 
 * 获取类型复杂的JSON数据 
 *数据形式: 
    {"name":"小猪", 
     "age":23, 
     "content":{"questionsTotal":2, 
                "questions": [ { "question": "what's your name?", "answer": "小猪"},{"question": "what's your age", "answer": "23"}] 
               } 
    } 
 * @param path  网页路径 
 * @return  返回List 
 * @throws Exception 
 */  
public static List<Map<String, String>> getJSON(String path) throws Exception {  
    List<Map<String, String>> list = new ArrayList<Map<String, String>>();  
    Map<String, String> map = null;  
    URL url = new URL(path);  
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();// 利用HttpURLConnection对象,我们可以从网络中获取网页数据.  
    conn.setConnectTimeout(5 * 1000);   // 单位是毫秒,设置超时时间为5秒  
    conn.setRequestMethod("GET");       // HttpURLConnection是通过HTTP协议请求path路径的,所以需要设置请求方式,可以不设置,因为默认为GET  
    if (conn.getResponseCode() == 200) {// 判断请求码是否是200码,否则失败  
        InputStream is = conn.getInputStream(); // 获取输入流  
        byte[] data = readStream(is);   // 把输入流转换成字符数组  
        String json = new String(data); // 把字符数组转换成字符串  


        /*数据形式: 
            {"name":"小猪", 
             "age":23, 
             "content":{"questionsTotal":2, 
                        "questions": [ { "question": "what's your name?", "answer": "小猪"},{"question": "what's your age", "answer": "23"}] 
                       } 
            } 
        */    
        JSONObject jsonObject=new JSONObject(json);     //返回的数据形式是一个Object类型,所以可以直接转换成一个Object  
        String name=jsonObject.getString("name");         
        int age=jsonObject.getInt("age");  
        Log.i("abc", "name:" + name + " | age:" + age); //测试数据  

        JSONObject contentObject=jsonObject.getJSONObject("content");       //获取对象中的对象  
        String questionsTotal=contentObject.getString("questionsTotal");    //获取对象中的一个值  
        Log.i("abc", "questionsTotal:" + questionsTotal);   //测试数据  

        JSONArray contentArray=contentObject.getJSONArray("questions");     //获取对象中的数组  
        for (int i = 0; i < contentArray.length(); i++) {  
            JSONObject item = contentArray.getJSONObject(i); // 得到每个对象  
            String question = item.getString("question");   // 获取对象对应的值  
            String answer = item.getString("answer");  

            map = new HashMap<String, String>(); // 存放到MAP里面  
            map.put("question", question);  
            map.put("answer", answer);  
            list.add(map);  
        }  
    }  

    // ***********测试数据******************  

    for (Map<String, String> list2 : list) {  
        String question = list2.get("question");  
        String answer = list2.get("answer");  
        Log.i("abc", "question:" + question + " | answer:" + answer);  
    }  

    return list;  
}  




/** 
 * 把输入流转换成字符数组 
 * @param inputStream   输入流 
 * @return  字符数组 
 * @throws Exception 
 */  
public static byte[] readStream(InputStream inputStream) throws Exception {  
    ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
    byte[] buffer = new byte[1024];  
    int len = 0;  
    while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {  
        bout.write(buffer, 0, len);  
    }  
    bout.close();  
    inputStream.close();  

    return bout.toByteArray();  
}  

}

基于51单片机,实现对直流电机的调速、测速以及正反转控制。项目包含完整的仿真文件、源程序、原理图和PCB设计文件,适合学习和实践51单片机在电机控制方面的应用。 功能特点 调速控制:通过按键调整PWM占空比,实现电机的速度调节。 测速功能:采用霍尔传感器非接触式测速,实时显示电机转速。 正反转控制:通过按键切换电机的正转和反转状态。 LCD显示:使用LCD1602液晶显示屏,显示当前的转速和PWM占空比。 硬件组成 主控制器:STC89C51/52单片机(与AT89S51/52、AT89C51/52通用)。 测速传感器:霍尔传感器,用于非接触式测速。 显示模块:LCD1602液晶显示屏,显示转速和占空比。 电机驱动:采用双H桥电路,控制电机的正反转和调速。 软件设计 编程语言:C语言。 开发环境:Keil uVision。 仿真工具:Proteus。 使用说明 液晶屏显示: 第一行显示电机转速(单位:转/分)。 第二行显示PWM占空比(0~100%)。 按键功能: 1键:加速键,短按占空比加1,长按连续加。 2键:减速键,短按占空比减1,长按连续减。 3键:反转切换键,按下后电机反转。 4键:正转切换键,按下后电机正转。 5键:开始暂停键,按一下开始,再按一下暂停。 注意事项 磁铁和霍尔元件的距离应保持在2mm左右,过近可能会在电机转动时碰到霍尔元件,过远则可能导致霍尔元件无法检测到磁铁。 资源文件 仿真文件:Proteus仿真文件,用于模拟电机控制系统的运行。 源程序:Keil uVision项目文件,包含完整的C语言源代码。 原理图:电路设计原理图,详细展示了各模块的连接方式。 PCB设计:PCB布局文件,可用于实际电路板的制作。
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