JSON数据格式及其在WEB开发中的应用

JSON是什么?
  • JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式,采用完全独立于语言的文本格式,是理想的数据交换格式。同时,JSON是 JavaScript 原生格式,这意味着在 JavaScript 中处理 JSON数据不需要任何特殊的 API 或工具包。
  • RFC: http://www.rfc-editor.org/rfc…
JSON的历史
  • 在2001年,JSON被道格拉斯•克罗克福德(Douglas Crockford)创建,并在RFC4627与IETF(因特网工程任务组)标准中被规定;详情见 http://tools.ietf.org/html/rf…。根据规范,JSON的IANA(互联网数字分配机构)媒体类型是application/json,文件类型是json。
  • 它基于JavaScript语言,是在JavaScript的数组(array)和对象(object)基础上发展而来;
  • 道格拉斯从JS语言中发现的(也可以说是他创造出来的),比当时流行的XML数据传输要优越;
JSON官方网站:http://json.org/
  • JSON是语言无关的,支持语言如下
  • 8th,ABAP,Ada,AdvPL,ASP,AWK,Bash,BlitzMax,C,C++,C#,Ciao,Clojure,Cobol,ColdFusion,
  • D,Dart,Delphi,E,Fantom,FileMaker,Fortran,Go,Groovy,Haskell,Java,JavaScript,LabVIEW,Lisp,LiveCode,LotusScript,LPC,Lua
  • M,Matlab,Net.Data,Nim,Objective C,OCaml,PascalScript,Perl,Photoshop,PHP,PicoLisp,Pike,PL/SQL,PowerShell,PureBasic,Puredata,Python,
  • R,Racket,Rebol,RPG,Rust,Ruby,Scheme,Squeak,Symbian,Tcl,Visual Basic,Visual FoxPro
json与ajax
  • Ajax 即“Asynchronous Javascript And XML”(异步 JavaScript 和 XML),是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术;
  • 虽然 Ajax 先出来了,但是目前前后端的ajax通讯几乎都是json格式的了。
json与xml
  • JSON 和 XML的对比

    1. 可读性: JSON和XML的可读性可谓不相上下,一边是建议的语法,一边是规范的标签形式,很难分出胜负。
    2. 可扩展性: XML天生有很好的扩展性,JSON当然也有,没有什么是XML能扩展,JSON不能的。
    3. 编码难度: XML有丰富的编码工具,比如Dom4j、JDom等,JSON也有json.org提供的工具,但是JSON的编码明显比XML容易许多,即使不借助工具也能写出JSON的代码,可是要写好XML就不太容易了。其实手工拼json其实也是个有挑战的活儿
    4. 解码难度: XML的解析得考虑子节点父节点,让人头昏眼花,而JSON的解析难度几乎为0。这一点XML输的真是没话说。
    5. 流行度: XML已经被业界广泛的使用,而JSON才刚刚开始,但是在Ajax这个特定的领域,未来的发展一定是XML让位于JSON。
json与xml互相转换

JSON的格式必须是数组或者对象,其属性支持一下类型:

  • boolean: true, false
  • number: 0, 1, 2, 3
  • string: “abc”
  • object: null, {}, {“a”: “b”}
  • array: [], [1, 2]
严格的语法约束
  • 不能有ascii之外的字符,汉字应使用”u6c49″格式;

    • 然而在utf-8流行的时代,汉字不编码已不是啥大问题了;
  • 不能有注释,行注释与块注释都不可以;
  • 字符串中不能有TAB,使用”t”表示;
  • 对象中的所有的key都必须添加双引号,所有的字符串类型的value也都必须是双引号格式的;
json与js
  • 因为JSON源于JS,所以JSON在JS中具有得天独厚的优势;
  • 因为JS是web环境下B端开发语言的不二之选,所以JSON在WEB中大行其道;
  • 优势:

    1. JS的语法子集,合法的JSON代码在JS中也是合法的JS代码,内嵌JSON传输随处可见,jsonp的原理便是基于此前提的;
    2. 解析JSON数据的成本足够小,eval,json.js, JSON.parse(str)
    3. 各种封装库直接透传json格式,导致json诞生之后迅速取代xml在数据传输中的地位;
    4. JSON序列化在JS中也非常容易,json.js,JSON.stringify(json/*, null, "\t"*/);
eval解析json问题:
var str = "{\"name\":\"value\"}";
// 方法1
var json = eval("(" + str + ")");   // 存在诸如 XSS 攻击风险
// 方法2
var json;
eval("json = " + str);
JSON在其他语言中的序列化问题
  • 这里不说解析(反序列化),只要是”合法的”JSON数据,解析库使用的正确,并且二者相匹配,不应该有问题;
  • 关于格式化问题:格式化是为了方便调试,生产环境中,应避免使用;
  • nodejs: 和浏览器中基本一致;
  • PHP: json_encode,json_decode(PHP 5 >= 5.2.0, PECL json >= 1.2.0)
  • Ruby: @json = @data.to_json, @data = JSON.parse(json)
  • Java:

    • JSON-java: JSONXXX.fromObject(str), obj.toString()

      JSONObject jsonObj = JSONObject.fromObject(jsonString);
      JSONArray jsonArr = JSONArray.fromObject(jsonString);

    • google-gson: gson.toJson, gson.fromJson
JSON与其他语言之间的类型对应关系
jsonjsphprubyjava
booleanbooleanbooleantrue,falseboolean
numbernumberinteger, floatInteger, Floatint, float, double
stringstringstringStringString
arrayArrayArrayArray[]
objectObjectArrayHashObject(from class)
nullnullnullNilnull
数据类型问题为何如此重要?
  • 弱类型语言不代表没有类型
  • 最新的JS引擎(V8等),约束类型有利于性能
  • 让数据传输协议无歧义,简化约定
  • 让两端的代码处理逻辑简化,避免各种异常的问题
  • 严格遵守类型约定,可以规避很多容易被忽视的问题
  • 想一想各种二进制的数据传输协议,类型不是它们特有的
严格来说,JSON不是JavaScript的子集;
  • JSON: 不要误会,我真的不是JavaScript的子集
  • \u2028“,LINE SEPARATOR,下面的字符被认为是行终止符:

    * `\u000A` - Line Feed
    * `\u000D` - Carriage Return
    * `\u2028` - Line Separator
    * `\u2029` - Paragraph separator
  • 正因为这两个不可见的Unicode字符,JSON便不是JavaScript的一个子集了,就差了这么一点点;
JSON的高阶应用
  • JSONP(JSON with Padding)是JSON的一种“使用模式”,可用于解决主流浏览器的跨域数据访问的问题。
  • MongoDB底层存储为JSON格式;
  • JSONiq是个构建在XQuery之上的新型查询语言。类似于SQL或是LINQ,它提供了诸如let、for、where、group by与select等语法支持概念;
  • JSONSelect http://jsonselect.org JSONSelect是一个实验性的JSON选择语言, 她很容易从复杂的JSON文档中访问数据, 看上去就跟CSS一样.
  • JSONiq http://www.jsoniq.org JSONiq是一个小型而简洁的XQuery语言扩展来提供JSON支持
  • JsonML http://www.jsonml.org JsonML(JSON标记语言)是应用程序的JSON格式. 它使用基本的JSON数据格式机制并将其应用于XML的表示.
  • JSON-RPC http://json-rpc.org JSON-RPC是类似于XML-RPC的轻量级远程过程调用(Remote Procedure Call), 它是为简洁而生的.
  • JSONLint http://jsonlint.com JSONLint是一个JSON验证器和格式化工具.
    原文作者:Faremax
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000016330745
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