JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的資料交換格式。它基於JavaScript(Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999)的一個子集。 JSON採用完全獨立於語言的文字格式設定,但是也使用了類似於C語言家族的習慣(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等)。這些特性使JSON成為理想的資料交換語言。易於人閱讀和編寫,同時也易於機器解析和產生。
基礎結構
JSON建構於兩種結構:
1. “名稱/值”對的集合(A collection of name/value pairs)。不同的語言中,它被理解為對象(object),記錄(record),結構(struct),字典(dictionary),雜湊表(hash table),有鍵列表(keyed list),或者關聯陣列(associative array)。
2. 值的有序列表(An ordered list of values)。在大部分語言中,它被理解為數組(array)。
這些都是常見的資料結構。事實上大部分現代電腦語言都以某種形式支援它們。這使得一種資料格式在同樣基於這些結構的程式設計語言之間交換成為可能。
基礎樣本
簡單地說[1],JSON 可以將 JavaScript 對象中表示的一組資料轉換為字串,然後就可以在函數之間輕鬆地傳遞這個字串,或者在非同步應用程式中將字串從 Web 客戶機傳遞給伺服器端程式。這個字串看起來有點兒古怪,但是 JavaScript 很容易解釋它,而且 JSON 可以表示比名稱 / 值對更複雜的結構。例如,可以表示數組和複雜的對象,而不僅僅是鍵和值的簡單列表。
JSON 表示名稱 / 值對的方式
按照最簡單的形式,可以用下面這樣的 JSON 表示名稱 / 值對:
{ "firstName": "Brett" }
這個樣本非常基本,而且實際上比等效的純文字名稱 / 值對佔用更多的空間:
firstName=Brett
但是,當將多個名稱 / 值對串在一起時,JSON 就會體現出它的價值了。首先,可以建立包含多個名稱 / 值對的 記錄,比如:
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" }
從文法方面來看,這與名稱 / 值對相比並沒有很大的優勢,但是在這種情況下 JSON 更容易使用,而且可讀性更好。例如,它明確地表示以上三個值都是同一記錄的一部分;花括弧使這些值有了某種聯絡。
表示數組
當需要表示一組值時,JSON 不但能夠提高可讀性,而且可以減少複雜性。例如,假設您希望表示一個人名列表。在 XML 中,需要許多開始標記和結束標記;如果使用典型的名稱 / 值對(就像在本系列前面文章中看到的那種名稱 / 值對),那麼必須建立一種專有的資料格式,或者將鍵名稱修改為 person1-firstName這樣的形式。
如果使用 JSON,就只需將多個帶花括弧的記錄分組在一起:
{ "people": [
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb"},
{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
]}
這不難理解。在這個樣本中,只有一個名為 people的變數,值是包含三個條目的數組,每個條目是一個人的記錄,其中包含名、姓和電子郵件地址。上面的樣本示範如何用括弧將記錄組合成一個值。當然,可以使用相同的文法表示多個值(每個值包含多個記錄):
{ "programmers": [
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb" },
{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
],
"authors": [
{ "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" },
{ "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" },
{ "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" }
],
"musicians": [
{ "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" },
{ "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" }
] }
這裡最值得注意的是,能夠表示多個值,每個值進而包含多個值。但是還應該注意,在不同的主條目(programmers、authors 和 musicians)之間,記錄中實際的名稱 / 值對可以不一樣。JSON 是完全動態,允許在 JSON 結構的中間改變表示資料的方式。
在處理 JSON 格式的資料時,沒有需要遵守的預定義的約束。所以,在同樣的資料結構中,可以改變表示資料的方式,甚至可以以不同方式表示同一事物。
概念比較
JSON和XML的比較
◆可讀性
JSON和XML的可讀性可謂不相上下,一邊是簡易的文法,一邊是規範的標籤形式,很難分出勝負。
◆可擴充性
XML天生有很好的擴充性,JSON當然也有,沒有什麼是XML不能擴充,而JSON卻不能。不過JSON在Javascript主場作戰,可以儲存Javascript綜合物件,有著xml不可比擬的優勢。
◆編碼難度
XML有豐富的編碼工具,比如Dom4j、JDom等,JSON也有提供的工具。無工具的情況下,相信熟練的開發人員一樣能很快的寫出想要的xml文檔和JSON字串,不過,xml文檔要多很多結構上的字元。
◆解碼難度
XML的解析方式有兩種:
一是通過文檔模型解析,也就是通過父標籤索引出一組標記。例如:xmlData.getElementsByTagName("tagName"),但是這樣是要在預Crowdsourced Security Testing道文檔結構的情況下使用,無法進行通用的封裝。
另外一種方法是遍曆節點(document 以及 childNodes)。這個可以通過遞迴來實現,不過解析出來的資料仍舊是形式各異,往往也不能滿足預先的要求。
凡是這樣可擴充的結構資料解析起來一定都很困難。
JSON也同樣如此。如果預Crowdsourced Security Testing道JSON結構的情況下,使用JSON進行資料傳遞簡直是太美妙了,可以寫出很實用美觀可讀性強的代碼。如果你是純粹 的前台開發人員,一定會非常喜歡JSON。但是如果你是一個應用開發人員,就不是那麼喜歡了,畢竟xml才是真正的結構化標記語言,用於進行資料傳遞。
而如果不知道JSON的結構而去解析JSON的話,那簡直是噩夢。費時費力不說,代碼也會變得冗餘拖遝,得到的結果也不盡人意。但是這樣也不影響眾多 前台開發人員選擇JSON。因為json.js中的toJSONString()就可以看到JSON的字串結構。當然不是使用這個字串,這樣仍舊是噩 夢。常用JSON的人看到這個字串之後,就對JSON的結構很明了了,就更容易的操作JSON。
以上是在Javascript中僅對於資料傳遞的xml與JSON的解析。在Javascript地盤內,JSON畢竟是主場作戰,其優勢當然要遠遠 優越於xml。如果JSON中儲存Javascript綜合物件,而且不知道其結構的話,我相信很多程式員也一樣是哭著解析JSON的。