JSON资料整理

目录

1.什么是json

2.json语法规则

3.json基础结构

4.json基础示例

5.JSON和XML比较

6. .NET操作JSON

原始方式

通用方式

内置方式

契约方式

通过序列化将.net对象转换为JSON字符串

使用LINQ to JSON定制JSON数据

处理客户端提交的JSON数据

1.什么是JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式,但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。

2.JSON语法规则

JSON 语法是 JavaScript 对象表示法语法的子集。

l  数据在名称/值对中

l  数据由逗号分隔

l  花括号保存对象

l  方括号保存数组

 

JSON 数据的书写格式是:名称/值对。

名称/值对包括字段名称(在双引号中),后面写一个冒号,然后是值:

“firstName” : “John”

这很容易理解,等价于这条 JavaScript 语句:

firstName = “John”

 

JSON 值可以是:

l  数字(整数或浮点数)

l  字符串(在双引号中)

l  逻辑值(true 或 false)

l  数组(在方括号中)

l  对象(在花括号中)

l  null

JSON在线校验格式化工具:bejson

 

3.JSON基础结构

JSON建构有两种结构

JSON简单说就是javascript中的对象和数组,所以这两种结构就是对象和数组两种结构,通过这两种结构可以表示各种复杂的结构。

1、对象:对象在js中表示为“{}”括起来的内容,数据结构为 {key:value,key:value,…}的键值对的结构,在面向对象的语言中,key为对象的属性,value为对应的属性值,所以很容易理解,取值方法为 对象.key 获取属性值,这个属性值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

2、数组:数组在js中是中括号“[]”括起来的内容,数据结构为 ["java","javascript","vb",...],取值方式和所有语言中一样,使用索引获取,字段值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

经过对象、数组2种结构就可以组合成复杂的数据结构了。

 

4.JSON基础示例

简单地说,JSON 可以将 JavaScript 对象中表示的一组数据转换为字符串,然后就可以在函数之间轻松地传递这个字符串,或者在异步应用程序中将字符串从 Web 客户机传递给服务器端程序。这个字符串看起来有点儿古怪,但是JavaScript很容易解释它,而且 JSON 可以表示比”名称 / 值对”更复杂的结构。例如,可以表示数组和复杂的对象,而不仅仅是键和值的简单列表。

名称 / 值对

按照最简单的形式,可以用下面这样的 JSON 表示”名称 / 值对”:

{ “firstName”: “Brett” }

这个示例非常基本,而且实际上比等效的纯文本”名称 / 值对”占用更多的空间:

firstName=Brett

但是,当将多个”名称 / 值对”串在一起时,JSON 就会体现出它的价值了。首先,可以创建包含多个”名称 / 值对”的 记录,比如:

{ “firstName”: “Brett”, “lastName”:”McLaughlin”, “email”: “aaaa” }

从语法方面来看,这与”名称 / 值对”相比并没有很大的优势,但是在这种情况下 JSON 更容易使用,而且可读性更好。例如,它明确地表示以上三个值都是同一记录的一部分;花括号使这些值有了某种联系。

 

表示数组

当需要表示一组值时,JSON 不但能够提高可读性,而且可以减少复杂性。例如,假设您希望表示一个人名列表。在XML中,需要许多开始标记和结束标记;如果使用典型的名称 / 值对(就像在本系列前面文章中看到的那种名称 / 值对),那么必须建立一种专有的数据格式,或者将键名称修改为 person1-firstName这样的形式。

如果使用 JSON,就只需将多个带花括号的记录分组在一起:

{

"people": [
                { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
                { "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb"},
                { "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
            ]
}

这不难理解。在这个示例中,只有一个名为 people的变量,值是包含三个条目的数组,每个条目是一个人的记录,其中包含名、姓和电子邮件地址。上面的示例演示如何用括号将记录组合成一个值。当然,可以使用相同的语法表示多个值(每个值包含多个记录):

{ "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" }
] }

 

这里最值得注意的是,能够表示多个值,每个值进而包含多个值。但是还应该注意,在不同的主条目(programmers、authors 和 musicians)之间,记录中实际的名称 / 值对可以不一样。JSON 是完全动态的,允许在 JSON 结构的中间改变表示数据的方式。

在处理 JSON 格式的数据时,没有需要遵守的预定义的约束。所以,在同样的数据结构中,可以改变表示数据的方式,甚至可以以不同方式表示同一事物。

 

5.JSON和XML比较

可读性

JSON和XML的可读性可谓不相上下,一边是简易的语法,一边是规范的标签形式,很难分出胜负。

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,而JSON却不能扩展的。不过JSON在Javascript主场作战,可以存储Javascript复合对象,有着xml不可比拟的优势。

编码难度、解码难度(略)

实例比较

XML和JSON都使用结构化方法来标记数据,下面来做一个简单的比较。

用XML表示中国部分省市数据如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<country>
<name>中国</name>
<province>
<name>黑龙江</name>
<cities>
<city>哈尔滨</city>
<city>大庆</city>
</cities>
</province>
<province>
<name>广东</name>
<cities>
<city>广州</city>
<city>深圳</city>
<city>珠海</city>
</cities>
</province>
<province>
<name>台湾</name>
<cities>
<city>台北</city>
<city>高雄</city>
</cities>
</province>
<province>
<name>新疆</name>
<cities>
<city>乌鲁木齐</city>
</cities>
</province>
</country>

用JSON表示如下:

{

    "name":"中国",
    "province":[
    {
       "name":"黑龙江",
        "cities":{
            "city":["哈尔滨","大庆"]
        }
     },
     {
        "name":"广东",
        "cities":{
            "city":["广州","深圳","珠海"]
        }
    },
    {
        "name":"台湾",
        "cities":{
            "city":["台北","高雄"]
        }
    },
    {
        "name":"新疆",
        "cities":{
            "city":["乌鲁木齐"]
        }
    }
]
}

 

6. .NET操作JSON

 JSON文件读入到内存中就是字符串,.NET操作JSON就是生成与解析JSON字符串。操作JSON通常有以下几种方式:

1. 原始方式:自己按照JSON的语法格式,写代码直接操作JSON字符串。如非必要,应该很少人会走这条路,从头再来的。

2. 通用方式:这种方式是使用开源的类库Newtonsoft.Json(下载地址http://json.codeplex.com/)。下载后加入工程就能用。通常可以使用JObject, JsonReader, JsonWriter处理。这种方式最通用,也最灵活,可以随时修改不爽的地方。

(1)使用JsonReader读Json字符串:

string jsonText = @"{""input"" : ""value"", ""output"" : ""result""}";

JsonReader reader = new JsonTextReader(new StringReader(jsonText));
while (reader.Read())
{
    Console.WriteLine(reader.TokenType + "\t\t" + reader.ValueType + "\t\t" + reader.Value);
}

(2)使用JsonWriter写字符串:

StringWriter sw = new StringWriter();

JsonWriter writer = new JsonTextWriter(sw);
writer.WriteStartObject();
writer.WritePropertyName("input");
writer.WriteValue("value");
writer.WritePropertyName("output");
writer.WriteValue("result");
writer.WriteEndObject();
writer.Flush();
string jsonText = sw.GetStringBuilder().ToString();
Console.WriteLine(jsonText);

(3)使用JObject读写字符串:

JObject jo = JObject.Parse(jsonText);
string[] values = jo.Properties().Select(item => item.Value.ToString()).ToArray();

(4)使用JsonSerializer读写对象(基于JsonWriter与JsonReader):

Project p = new Project() { Input = "stone", Output = "gold" };

JsonSerializer serializer = new JsonSerializer();
StringWriter sw = new StringWriter();
serializer.Serialize(new JsonTextWriter(sw), p);
Console.WriteLine(sw.GetStringBuilder().ToString());
StringReader sr = new StringReader(@"{""Input"":""stone"", ""Output"":""gold""}");
Project p1 = (Project)serializer.Deserialize(new JsonTextReader(sr), typeof(Project));
Console.WriteLine(p1.Input + "=>" + p1.Output);

上面的代码都是基于下面这个Project类定义:

class Project

{
    public string Input { get; set; }
    public string Output { get; set; }
}

 

此外,如果上面的JsonTextReader等类编译不过的话,说明是我们自己修改过的类,换成你们自己的相关类就可以了,不影响使用。

3. 内置方式:使用.NET Framework 3.5/4.0中提供的System.Web.Script.Serialization命名空间下的JavaScriptSerializer类进行对象的序列化与反序列化,很直接。

Project p = new Project() { Input = "stone", Output = "gold" };

JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
var json = serializer.Serialize(p);
Console.WriteLine(json);
var p1 = serializer.Deserialize<Project>(json);
Console.WriteLine(p1.Input + "=>" + p1.Output);
Console.WriteLine(ReferenceEquals(p,p1));

 

注意:如果使用的是VS2010,则要求当前的工程的Target Framework要改成.Net Framework 4,不能使用Client Profile。当然这个System.Web.Extensions.dll主要是Web使用的,直接在Console工程中用感觉有点浪费资源。

此外,从最后一句也可以看到,序列化与反序列化是深拷贝的一种典型的实现方式。

更新1:

注意用System.Web.Script.Serialization的时候,序列化没问题,反序列化会将DateTime赋值成了UTC时间。

UTC时间 + 时区差 = 本地时间

6:02 + (+0800) = 14:02(北京时间)

vvv

DateTime dt = DateTime.Now;

JavaScriptSerializer serializer = new JavaScriptSerializer();
var json = serializer.Serialize(dt);
Console.WriteLine(json);
var dt1 = serializer.Deserialize<DateTime>(json);
Response.Write(dt1.ToString()+"<br />");
Response.Write(ReferenceEquals(dt, dt1));

关于UTC时间与北京时间的区别请移步:UTC时间与北京时间差多久?

4. 契约方式:使用System.Runtime.Serialization.dll提供的DataContractJsonSerializer或者 JsonReaderWriterFactory实现。

Project p = new Project() { Input = "stone", Output = "gold" };

DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(p.GetType());
string jsonText;

using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
{
    serializer.WriteObject(stream, p);
    jsonText = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());
    Console.WriteLine(jsonText);
}

using (MemoryStream ms = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(jsonText)))
{
    DataContractJsonSerializer serializer1 = new DataContractJsonSerializer(typeof(Project));
    Project p1 = (Project)serializer1.ReadObject(ms);
    Console.WriteLine(p1.Input + "=>" + p1.Output);
}

这里要注意,这里的Project类和成员要加相关的Attribute:

[DataContract]

class Project
{
    [DataMember]
    public string Input { get; set; }
    [DataMember]
    public string Output { get; set; }
}

 

实用参考:

JSON验证工具:http://jsonlint.com/

JSON简明教程:http://www.w3school.com.cn/json/

Newtonsoft.Json类库下载:http://json.codeplex.com/

 

通过序列化将.net对象转换为JSON字符串

在web开发过程中,我们经常需要将从数据库中查询到的数据(一般为一个集合,列表或数组等)转换为JSON格式字符串传回客户端,这就需要进行序列化,这里用到的是JsonConvert对象的SerializeObject方法。其语法格式为:JsonConvert.SerializeObject(object),代码中的”object”就是要序列化的.net对象,序列化后返回的是json字符串。

比如,现在我们有一个TStudent的学生表,表中的字段和已有数据如图所示

b2

 

从表中我们可以看到一共有五条数据,现在我们要从数据库中取出这些数据,然后利用JSON.NET的JsonConvert对象序列化它们为json字符串,并显示在页面上。C#代码如下
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            using (L2SDBDataContext db = new L2SDBDataContext())
            {
                List<Student> studentList = new List<Student>();
                var query = from s in db.TStudents
                            select new {
                                StudentID=s.StudentID,
                                Name=s.Name,
                                Hometown=s.Hometown,
                                Gender=s.Gender,
                                Brithday=s.Birthday,
                                ClassID=s.ClassID,
                                Weight=s.Weight,
                                Height=s.Height,
                                Desc=s.Desc
                            };
                foreach (var item in query)
                {
                    Student student = new Student { StudentID=item.StudentID,Name=item.Name,Hometown=item.Hometown,Gender=item.Gender,Brithday=item.Brithday,ClassID=item.ClassID,Weight=item.Weight,Height=item.Height,Desc=item.Desc};
                    studentList.Add(student);
                }
                lbMsg.InnerText = JsonConvert.SerializeObject(studentList);
            }
        }

输出结果:

3

从图中我们可以看到,数据库中的5条记录全部取出来并转化为json字符串了。

使用LINQ to JSON定制JSON数据

使用JsonConvert对象的SerializeObject只是简单地将一个list或集合转换为json字符串。但是,有的时候我们的前端框架比如ExtJs对服务端返回的数据格式是有一定要求的,比如下面的数据格式,这时就需要用到JSON.NET的LINQ to JSON,LINQ to JSON的作用就是根据需要的格式来定制json数据。

比如经常用在分页的json格式如代码:
{
    "total": 5, //记录总数
    "rows":[
        //json格式的数据列表
    ]
}

使用LINQ to JSON前,需要引用Newtonsoft.Json的dll和using Newtonsoft.Json.Linq的命名空间。LINQ to JSON主要使用到JObject, JArray, JProperty和JValue这四个对象,JObject用来生成一个JSON对象,简单来说就是生成”{}”,JArray用来生成一个JSON数组,也就是”[]”,JProperty用来生成一个JSON数据,格式为key/value的值,而JValue则直接生成一个JSON值。下面我们就用LINQ to JSON返回上面分页格式的数据。代码如下:

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

        {
            using (L2SDBDataContext db = new L2SDBDataContext())
            {
                //从数据库中取出数据并放到列表list中
                List<Student> studentList = new List<Student>();
                var query = from s in db.TStudents
                            select new
                            {
                                StudentID = s.StudentID,
                                Name = s.Name,
                                Hometown = s.Hometown,
                                Gender = s.Gender,
                                Brithday = s.Birthday,
                                ClassID = s.ClassID,
                                Weight = s.Weight,
                                Height = s.Height,
                                Desc = s.Desc
                            };
                foreach (var item in query)
                {
                    Student student = new Student { StudentID = item.StudentID, Name = item.Name, Hometown = item.Hometown, Gender = item.Gender, Brithday = item.Brithday, ClassID = item.ClassID, Weight = item.Weight, Height = item.Height, Desc = item.Desc };
                    studentList.Add(student);
                }

                //基于创建的list使用LINQ to JSON创建期望格式的JSON数据
                lbMsg.InnerText = new JObject(
                        new JProperty("total",studentList.Count),
                        new JProperty("rows",
                                new JArray(
                                        //使用LINQ to JSON可直接在select语句中生成JSON数据对象,无须其它转换过程
                                        from p in studentList
                                        select new JObject(
                                                new JProperty("studentID",p.StudentID),
                                                new JProperty("name",p.Name),
                                                new JProperty("homeTown",p.Hometown)
                                            )
                                    )
                            )
                    ).ToString();
            }
        }

输出结果为:

bbb

处理客户端提交的JSON数据

 

客户端提交过来的数据一般都是json字符串,有了更好地进行操作(面向对象的方式),所以我们一般都会想办法将json字符串转换为json对象。例如客户端提交了以下数组格式json字符串。

[

    {StudentID:"100",Name:"aaa",Hometown:"china"},
    {StudentID:"101",Name:"bbb",Hometown:"us"},
    {StudentID:"102",Name:"ccc",Hometown:"england"}
]

在服务端就可以使用JObject或JArray的Parse方法轻松地将json字符串转换为json对象,然后通过对象的方式提取数据。下面是服务端代码。

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

        {
            string inputJsonString = @"
                [
                    {StudentID:'100',Name:'aaa',Hometown:'china'},
                    {StudentID:'101',Name:'bbb',Hometown:'us'},
                    {StudentID:'102',Name:'ccc',Hometown:'england'}
                ]";
            JArray jsonObj = JArray.Parse(inputJsonString);
            string message = @"<table border='1'>
                    <tr><td width='80'>StudentID</td><td width='100'>Name</td><td width='100'>Hometown</td></tr>";
            string tpl = "<tr><td>{0}</td><td>{1}</td><td>{2}</td></tr>";
            foreach (JObject jObject in jsonObj)
            {
                message += String.Format(tpl, jObject["StudentID"], jObject["Name"],jObject["Hometown"]);
            }
            message += "</table>";
            lbMsg.InnerHtml = message;
        }

输出结果:

4

当然,服务端除了使用LINQ to JSON来转换json字符串外,也可以使用JsonConvert的DeserializeObject方法。如下面代码实现上面同样的功能。

List<Student> studentList = JsonConvert.DeserializeObject<List<Student>>(inputJsonString);//注意这里必须为List<Student>类型,因为客户端提交的是一个数组json

            foreach (Student student in studentList)
            {
                message += String.Format(tpl, student.StudentID, student.Name,student.Hometown);
            }

 

总结:

在客户端,读写json对象可以使用”.”操作符或”["key”]”,json字符串转换为json对象使用eval()函数。

在服务端,由.net对象转换json字符串优先使用JsonConvert对象的SerializeObject方法,定制输出json字符串使用LINQ to JSON。由json字符串转换为.net对象优先使用JsonConvert对象的DeserializeObject方法,然后也可以使用LINQ to JSON。

 

本文来源:zxlovenet.cnblogs.com

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