快速入门 JSON 数据格式

引言

JSON，全称 J avaS cript O bject Notion，类似于XML，YAML，Properties等，是一种数据交换格式，相比于XML，更简单，更轻量，更容易理解。

JSON vs XML

使用

JSON 目前被广泛作为 Web 开发中前后端数据的交换格式（尤其是 Rest API 中）。

例如百度：

百度

例如b站：

bilibili

除此以外，JSON 还经常作为配置文件的格式。

如 VsCode的配置文件：

VScode Settings

如 Eslint 的配置文件：

Eslint Settings

JetBrains 公司新发布的 Fleet IDE 也使用 JSON 作为配置文件：

Fleet Settings

优点

总体来说，JSON具有两个优点：

第一，语法十分简单，如下面这个例子：

复制代码

{
  "name":          "古月有三木",
  "university":    "whu",
  "gender":        "男",
  "isProgrammer":  true
}

不论是开发者还是使用者，都很容易理解这个信息。

同时，又因为 JSON 是 Javascript 的子集，所以前端开发者几乎可以无痛上手，这也是 JSON 被广泛用于前后端数据交换的原因之一。

第二，得益于 JSON 的简洁，相对于 XML，编写一个 JSON 解析器就容易的多，事实上，目前几乎所有流行的编程语言都提供了对 JSON 的解析。

数据类型

JSON 支持以下几种数据类型：

String，字符串类型，强制为 UTF-8 编码
Number，数值类型，支持整数、浮点数、科学计数法
Boolean，布尔类型，true/false
Null，空值
Array，数组，数组的值可以为 String, Number, Boolean, Null, Array 或者 Object
Object，对象类型，对象的键必须为字符串，值可以为六种类型之一。

Object

Object 是键值对的集合，格式为：

Object, from json.org

其中键必须为字符串，值可以为六种类型之一，注意，键和值之间需要使用 : 隔开，不同键值对之间需要使用 , 隔开，但最后一个键值对后不能加 , 。

Array

Array 是值的有序列表，格式如下：

Array, from json.org

其类似于编程语言中的数组，值可以为六种类型之一，不同值之间需要使用 , 隔开，但最后一个值后面不能添加 ,。

实际使用

上文已经提到，目前大多数主流语言均提供对 JSON 的解析，下面我们看几个例子。

JavaScript

JavaScript 提供了对 JSON 的原生解析方法。

复制代码

const jsonStr = `
{
  "name": "Civitasv",
  "university": "Whu",
  "age": 22,
  "gender": "M",
  "isProgrammer": true
}
`

const jsonObject = JSON.parse(jsonStr) // 使用 Json.parse 解析 Json 字符串

Object.keys(jsonObject).forEach(item => {
  console.log(item, ": ", jsonObject[item])
})

console.log("==============================")

const toJsonStr = JSON.stringify(jsonObject) // 使用 Json.stringfy 将 json 对象输出为 json 字符串
console.log(toJsonStr)

Python

Python 中的 json 库提供了对 JSON 的解析方法。

复制代码

import json

jsonStr = """
{
  "name": "Civitasv",
  "university": "Whu",
  "age": 22,
  "gender": "M",
  "isProgrammer": true
}
"""

jsonObject = json.loads(jsonStr) // 使用 json.loads 将 json 字符串解析为 python 对象

for item in jsonObject:
  print("{}: {}".format(item, jsonObject[item]))

print("==============================")

toJsonStr = json.dumps(jsonObject, ensure_ascii=False) // 使用 json.dumps 将 python 对象解析为 json 字符串
print(toJsonStr)

C++

C++ 中有许多的 JSON 解析库，使用 nlohmann 的 json 库介绍如下。

复制代码

#include "json.hpp"
#include <string>
#include <iostream>

using json = nlohmann::json;

int main()
{
  std::string jsonStr = R"(
    {
      "name": "Civitasv",
      "university": "Whu",
      "age": 22,
      "gender": "M",
      "isProgrammer": true
    }
  )";

  json jsonObject = json::parse(jsonStr); // 使用 json::parse 解析 json 字符串

  for (auto &[key, value] : jsonObject.items())
  {
    std::cout << key << ": " << value << "\n";
  }

  std::cout << "==============================" << '\n';

  std::string toJsonStr = jsonObject.dump(); // 使用 dump 方法将 json 对象解析为字符串
  std::cout << toJsonStr << '\n';
}

结语

以上是对 JSON 数据格式以及使用方法的介绍，本质上说，JSON 只是具有一定格式的字符串，但编写方和使用方遵循相同的规范，就可以实现数据的交换了，所以，JSON 解析器就显得十分重要，我将在未来的文章中具体介绍如何使用 C++ 编写一个基本的 JSON 解析器，对此感兴趣的可以先看一下代码。

参考资料

1

A Tiny Json Parser: https://github.com/Civitasv/mini-json-parser

作者：古月有三木