
1.5 JSON 数据交互规范
JSON(JavaScript Object Notation)是轻量级文本数据交换格式,也是前后端交互、本地数据持久化的事实标准。
它基于 JavaScript 语法子集设计,但完全独立于编程语言,被所有主流语言原生支持,具备体积小、可读性强、解析效率高的特点,是前端交互开发中数据传输与存储的核心载体。
1.5.1 JSON 语法规则与约束
JSON 的语法是 JavaScript 对象字面量的严格子集,相比普通 JS 对象有更强的约束,不符合规范的 JSON 字符串无法被标准解析器识别。
一、核心语法规则
- 键值对结构:数据以「键:值」形式组织,键名必须使用双引号包裹,不可使用单引号或无引号
- 数据分隔:多个键值对、数组成员之间用英文逗号分隔,最后一项后禁止添加尾随逗号
- 结构标识:对象使用花括号 {} 包裹,数组使用方括号 \[\] 包裹
- 字符串值:字符串类型的值必须使用双引号包裹,不可使用单引号
- 无注释:JSON 标准不支持任何形式的单行或多行注释
二、支持的数据类型
|----------|-------------------|---------------------------------|
| 类型 | 说明 | 合法示例 |
| 字符串 | 双引号包裹的 Unicode 字符 | "hello" 、" 张三 " |
| 数字 | 整数、浮点数,支持科学计数法 | 123 、3.14 、1e5 |
| 布尔值 | 全小写的 true /false | true 、false |
| null | 空值标识,全小写 | null |
| 对象 | 花括号包裹的键值对集合 | {"name": " 张三 "} |
| 数组 | 方括号包裹的有序集合 | 1, 2, 3 |
三、常见语法错误
以下写法均为非法 JSON,解析时会直接报错:
- 键名使用单引号:{'name': ' 张三 '}
- 键名省略引号:{name: " 张三 "}
- 字符串值用单引号:{"name": ' 张三 '}
- 末尾多余逗号:{"name": " 张三 ", "age": 25,}
- 包含注释:{"name": " 张三 " /* 用户名 */}
- 包含 undefined / 函数:{"fn": function(){}}
标准合法 JSON 示例:
javascript
{
"sites": [
{ "name": "菜鸟教程", "url": "www.runoob.com" },
{ "name": "google", "url": "www.google.com" },
{ "name": "微博", "url": "www.weibo.com" }
],
"total": 3,
"success": true,
"error": null
}
1.5.2 序列化与反序列化核心方法
JavaScript 内置全局 JSON 对象,提供两个核心方法实现 JSON 字符串与 JS 对象的双向转换,是前后端数据交互的必用语法。
一、JSON.parse ():JSON 字符串 → JS 对象
将符合规范的 JSON 字符串解析为原生 JavaScript 对象,常用于解析后端接口返回的响应数据。
语法:
JSON.parse(text, reviver)
- text:待解析的 JSON 字符串
- reviver(可选):转换回调函数,遍历每个键值对,可对解析结果做二次处理
基础示例:
javascript
const jsonStr = '{"name":"前端开发","year":2024,"isUseful":true}';
const jsObj = JSON.parse(jsonStr);
console.log(jsObj.name); // 输出:前端开发
console.log(jsObj.year); // 输出:2024
进阶:reviver 字段预处理
常用于将日期字符串自动转换为 Date 对象:
const str = '{"name":"张三","birth":"1998-01-01"}';
const user = JSON.parse(str, (key, value) => {
if (key === 'birth') return new Date(value);
return value;
});
二、JSON.stringify ():JS 对象 → JSON 字符串
将 JavaScript 值序列化为符合规范的 JSON 字符串,常用于向后台提交数据、本地存储对象。
语法:
JSON.stringify(value, replacer\[, space])
- value:待序列化的 JS 值(通常为对象、数组)
- replacer(可选):过滤规则,可为数组或函数,控制需要序列化的属性
- space(可选):缩进空格数,用于美化输出格式,提升可读性
美化格式示例:
javascript
const user = {
username: "张三",
age: 25,
skills: ["HTML", "CSS", "JS"]
};
const prettyJson = JSON.stringify(user, null, 2);
console.log(prettyJson);
进阶:replacer 过滤敏感字段
const user = { name: "张三", password: "123456", age: 25 };
// 传入数组:只序列化指定属性
const safeStr1 = JSON.stringify(user, ["name", "age"]);
// 传入函数:自定义序列化逻辑
const safeStr2 = JSON.stringify(user, (key, value) => {
if (key === "password") return undefined; // 过滤敏感字段
return value;
});
三、前端典型应用场景
- 接口交互:接收后端响应后调用 JSON.parse 解析;提交请求前调用 JSON.stringify 序列化请求体
- 本地存储:localStorage /sessionStorage 仅支持字符串存储,保存对象 / 数组时必须先序列化
- 简易深拷贝:通过 JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 实现对象深拷贝(存在边界限制,见下节)
- 数据快照:记录数据状态,用于撤销重做、对比差异
1.5.3 序列化边界与异常场景
JSON 序列化并非支持所有 JavaScript 类型,存在明确的边界与异常行为,是开发中高频踩坑点。理解这些边界可以避免数据丢失、解析报错等线上问题。
一、序列化的类型边界
JSON.stringify 对不同类型的处理规则:
|-------------------------------------------------|---------------------|-------------------------------------|
| JS 类型 | 序列化结果 | 说明 |
| 字符串、数字、布尔值 | 正常转换为对应 JSON 类型 | 符合预期 |
| null | 保留为 null | 符合预期 |
| undefined | 对象属性被忽略,数组成员转为 null | 对象中该属性直接消失 |
| 函数、 Symbol | 对象属性被忽略,数组成员转为 null | 无法序列化 |
| NaN 、 Infinity 、 -Infinity | 转为 null | 数字特殊值会丢失语义信息 |
| Date 对象 | 转为 ISO 格式字符串 | 调用 toISOString(),解析后为字符串而非 Date |
| RegExp 、 Error 对象 | 转为空对象 {} | 丢失全部内部信息 |
| Map 、 Set 、 WeakMap 等集合 | 转为空对象 {} | 无法直接序列化 |
| 循环引用对象 | 直接抛出错误 | 检测到循环引用时报错终止 |
二、常见异常场景
- 循环引用报错
- 当对象内部存在循环引用(对象属性指向自身)时,序列化会直接抛出 TypeError。
javascript
const obj = {};
obj.self = obj;
JSON.stringify(obj); // 抛出错误:Converting circular structure to JSON
- 属性静默丢失
- 对象中的 undefined、函数、Symbol 属性会被静默删除,导致数据不一致。
javascript
const data = {
a: undefined,
b: function() {},
c: Symbol('id')
};
console.log(JSON.stringify(data)); // 输出:'{}',所有属性全部丢失
- 特殊数字失真
- NaN、无穷大会被转为 null,数值语义丢失。
javascript
const nums = [NaN, Infinity, -Infinity];
console.log(JSON.stringify(nums)); // '[null,null,null]'
- 格式解析失败
- 传入不符合 JSON 规范的字符串时,JSON.parse 会直接抛出语法错误,导致程序中断。
javascript
JSON.parse('{name: "张三"}'); // 抛出 SyntaxError
三、工程避坑指南
- 接口数据统一做容错处理:JSON.parse 外层包裹 try/catch,避免格式错误导致页面崩溃
- 复杂对象深拷贝优先使用结构化克隆 structuredClone(),替代 JSON 序列化方案
- 序列化前清理敏感字段与不可序列化字段,避免数据静默丢失
- 日期类型统一约定传输格式,解析后显式转换为 Date 对象,避免字符串日期导致的计算错误
- 大文件、复杂集合类型不使用 JSON 传输,选择 FormData 或二进制格式