JSON資料整理

原始方式

通用方式

內置方式

契約方式

1.什麼是JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數據交換格式。它基於JavaScript的一個子集。 JSON採用完全獨立於語言的文本格式，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成爲理想的數據交換語言。易於人閱讀和編寫，同時也易於機器解析和生成。

2.JSON語法規則

JSON 語法是 JavaScript 對象表示法語法的子集。

l 數據在名稱/值對中

l 數據由逗號分隔

l 花括號保存對象

l 方括號保存數組

JSON 數據的書寫格式是：名稱/值對。

名稱/值對包括字段名稱（在雙引號中），後面寫一個冒號，然後是值：

"firstName" : "John"

這很容易理解，等價於這條 JavaScript 語句：

firstName = "John"

JSON 值可以是：

l 數字（整數或浮點數）

l 字符串（在雙引號中）

l 邏輯值（true 或 false）

l 數組（在方括號中）

l 對象（在花括號中）

l null

JSON在線校驗格式化工具：bejson

3.JSON基礎結構

JSON建構有兩種結構

JSON簡單說就是javascript中的對象和數組，所以這兩種結構就是對象和數組兩種結構，通過這兩種結構可以表示各種複雜的結構。

1、對象：對象在js中表示爲“{}”括起來的內容，數據結構爲 {key：value,key：value,...}的鍵值對的結構，在面向對象的語言中，key爲對象的屬性，value爲對應的屬性值，所以很容易理解，取值方法爲對象.key 獲取屬性值，這個屬性值的類型可以是數字、字符串、數組、對象幾種。

2、數組：數組在js中是中括號“[]”括起來的內容，數據結構爲 ["java","javascript","vb",...]，取值方式和所有語言中一樣，使用索引獲取，字段值的類型可以是數字、字符串、數組、對象幾種。

經過對象、數組2種結構就可以組合成複雜的數據結構了。

4.JSON基礎示例

簡單地說，JSON 可以將 JavaScript 對象中表示的一組數據轉換爲字符串，然後就可以在函數之間輕鬆地傳遞這個字符串，或者在異步應用程序中將字符串從 Web 客戶機傳遞給服務器端程序。這個字符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"更復雜的結構。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。

名稱 / 值對

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" }

這個示例非常基本，而且實際上比等效的純文本"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，可以創建包含多個"名稱 / 值對"的記錄，比如：

{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" }

從語法方面來看，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；花括號使這些值有了某種聯繫。

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數據格式，或者將鍵名稱修改爲 person1-firstName這樣的形式。

如果使用 JSON，就只需將多個帶花括號的記錄分組在一起：

{

"people":
[

                {
"firstName":
"Brett",
"lastName":"McLaughlin",
"email":
"aaaa" },

                {
"firstName":
"Jason",
"lastName":"Hunter",
"email":
"bbbb"},

                {
"firstName":
"Elliotte",
"lastName":"Harold",
"email":
"cccc" }

            ]

}

這不難理解。在這個示例中，只有一個名爲 people的變量，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。上面的示例演示如何用括號將記錄組合成一個值。當然，可以使用相同的語法表示多個值（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" }

]
}

這裏最值得注意的是，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 是完全動態的，允許在 JSON 結構的中間改變表示數據的方式。

在處理 JSON 格式的數據時，沒有需要遵守的預定義的約束。所以，在同樣的數據結構中，可以改變表示數據的方式，甚至可以以不同方式表示同一事物。

5.JSON和XML比較

可讀性

JSON和XML的可讀性可謂不相上下，一邊是簡易的語法，一邊是規範的標籤形式，很難分出勝負。

可擴展性

XML天生有很好的擴展性，JSON當然也有，沒有什麼是XML能擴展，而JSON卻不能擴展的。不過JSON在Javascript主場作戰，可以存儲Javascript複合對象，有着xml不可比擬的優勢。

編碼難度、解碼難度（略）

實例比較

XML和JSON都使用結構化方法來標記數據，下面來做一個簡單的比較。

用XML表示中國部分省市數據如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<country>
    <name>中國</name>
    <province>
        <name>黑龍江</name>
        <cities>
            <city>哈爾濱</city>
            <city>大慶</city>
        </cities>
    </province>
    <province>
        <name>廣東</name>
        <cities>
            <city>廣州</city>
            <city>深圳</city>
            <city>珠海</city>
        </cities>
    </province>
    <province>
        <name>臺灣</name>
        <cities>
            <city>臺北</city>
            <city>高雄</city>
        </cities>
    </province>
    <province>
        <name>新疆</name>
        <cities>
            <city>烏魯木齊</city>
        </cities>
    </province>
</country>

用JSON表示如下：

{

    "name":"中國",

    "province":[

    {

       "name":"黑龍江",

        "cities":{

            "city":["哈爾濱","大慶"]

        }

     },

     {

        "name":"廣東",

        "cities":{

            "city":["廣州","深圳","珠海"]

        }

    },

    {

        "name":"臺灣",

        "cities":{

            "city":["臺北","高雄"]

        }

    },

    {

        "name":"新疆",

        "cities":{

            "city":["烏魯木齊"]

        }

    }

]

}

6. .NET操作JSON

JSON文件讀入到內存中就是字符串，.NET操作JSON就是生成與解析JSON字符串。操作JSON通常有以下幾種方式：

1. 原始方式：自己按照JSON的語法格式，寫代碼直接操作JSON字符串。如非必要，應該很少人會走這條路，從頭再來的。

2. 通用方式：這種方式是使用開源的類庫Newtonsoft.Json(下載地址http://json.codeplex.com/)。下載後加入工程就能用。通常可以使用JObject, JsonReader, JsonWriter處理。這種方式最通用，也最靈活，可以隨時修改不爽的地方。

(1)使用JsonReader讀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寫字符串：

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讀寫字符串：

JObject
jo = JObject.Parse(jsonText);

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

(4)使用JsonSerializer讀寫對象(基於JsonWriter與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);

上面的代碼都是基於下面這個Project類定義：

class Project

{

    public string Input
{ get;
set;
}

    public string Output
{ get;
set;
}

}

此外，如果上面的JsonTextReader等類編譯不過的話，說明是我們自己修改過的類，換成你們自己的相關類就可以了，不影響使用。

3. 內置方式：使用.NET Framework 3.5/4.0中提供的System.Web.Script.Serialization命名空間下的JavaScriptSerializer類進行對象的序列化與反序列化，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，則要求當前的工程的Target Framework要改成.Net Framework 4，不能使用Client Profile。當然這個System.Web.Extensions.dll主要是Web使用的，直接在Console工程中用感覺有點浪費資源。

此外，從最後一句也可以看到，序列化與反序列化是深拷貝的一種典型的實現方式。

更新1：

注意用System.Web.Script.Serialization的時候，序列化沒問題，反序列化會將DateTime賦值成了UTC時間。

UTC時間 + 時區差 = 本地時間

6:02 + (＋0800) = 14：02（北京時間）

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));

關於UTC時間與北京時間的區別請移步：UTC時間與北京時間差多久？

感謝 @ 老牛吃肉提醒

4. 契約方式：使用System.Runtime.Serialization.dll提供的DataContractJsonSerializer或者 JsonReaderWriterFactory實現。

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);

}

這裏要注意，這裏的Project類和成員要加相關的Attribute：

[DataContract]

class Project

{

    [DataMember]

    public string Input
{ get;
set;
}

    [DataMember]

    public string Output
{ get;
set;
}

}

實用參考：

JSON驗證工具：http://jsonlint.com/

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

Newtonsoft.Json類庫下載：http://json.codeplex.com/

通過序列化將.net對象轉換爲JSON字符串

在web開發過程中，我們經常需要將從數據庫中查詢到的數據(一般爲一個集合，列表或數組等)轉換爲JSON格式字符串傳回客戶端，這就需要進行序列化，這裏用到的是JsonConvert對象的SerializeObject方法。其語法格式爲：JsonConvert.SerializeObject(object)，代碼中的”object”就是要序列化的.net對象，序列化後返回的是json字符串。

比如，現在我們有一個TStudent的學生表，表中的字段和已有數據如圖所示

從表中我們可以看到一共有五條數據，現在我們要從數據庫中取出這些數據，然後利用JSON.NET的JsonConvert對象序列化它們爲json字符串，並顯示在頁面上。C#代碼如下

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);

            }

        }

輸出結果：

從圖中我們可以看到，數據庫中的5條記錄全部取出來並轉化爲json字符串了。

使用LINQ to JSON定製JSON數據

使用JsonConvert對象的SerializeObject只是簡單地將一個list或集合轉換爲json字符串。但是，有的時候我們的前端框架比如ExtJs對服務端返回的數據格式是有一定要求的，比如下面的數據格式，這時就需要用到JSON.NET的LINQ to JSON，LINQ to JSON的作用就是根據需要的格式來定製json數據。

比如經常用在分頁的json格式如代碼：

{

    "total":
5, //記錄總數

    "rows":[

        //json格式的數據列表

    ]

}

使用LINQ to JSON前，需要引用Newtonsoft.Json的dll和using Newtonsoft.Json.Linq的命名空間。LINQ to JSON主要使用到JObject, JArray, JProperty和JValue這四個對象，JObject用來生成一個JSON對象，簡單來說就是生成”{}”，JArray用來生成一個JSON數組，也就是”[]”，JProperty用來生成一個JSON數據，格式爲key/value的值，而JValue則直接生成一個JSON值。下面我們就用LINQ to JSON返回上面分頁格式的數據。代碼如下：

protected void Page_Load(object sender,
EventArgs e)

        {

            using (L2SDBDataContext
db = new L2SDBDataContext())

            {

                //從數據庫中取出數據並放到列表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);

                }

  

                //基於創建的list使用LINQ
to JSON創建期望格式的JSON數據

                lbMsg.InnerText
= new JObject(

                        new JProperty("total",studentList.Count),

                        new JProperty("rows",

                                new JArray(

                                        //使用LINQ
to JSON可直接在select語句中生成JSON數據對象，無須其它轉換過程

                                        from p
in studentList

                                        select new JObject(

                                                new JProperty("studentID",p.StudentID),

                                                new JProperty("name",p.Name),

                                                new JProperty("homeTown",p.Hometown)

                                            )

                                    )

                            )

                    ).ToString();

            }

        }

輸出結果爲：

處理客戶端提交的JSON數據

客戶端提交過來的數據一般都是json字符串，有了更好地進行操作（面向對象的方式），所以我們一般都會想辦法將json字符串轉換爲json對象。例如客戶端提交了以下數組格式json字符串。

[

    {StudentID:"100",Name:"aaa",Hometown:"china"},

    {StudentID:"101",Name:"bbb",Hometown:"us"},

    {StudentID:"102",Name:"ccc",Hometown:"england"}

]

在服務端就可以使用JObject或JArray的Parse方法輕鬆地將json字符串轉換爲json對象，然後通過對象的方式提取數據。下面是服務端代碼。

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;

        }

輸出結果：

當然，服務端除了使用LINQ to JSON來轉換json字符串外，也可以使用JsonConvert的DeserializeObject方法。如下面代碼實現上面同樣的功能。

List<Student>
studentList = JsonConvert.DeserializeObject<List<Student>>(inputJsonString);//注意這裏必須爲List<Student>類型,因爲客戶端提交的是一個數組json

            foreach (Student
student in studentList)

            {

                message
+= String.Format(tpl, student.StudentID, student.Name,student.Hometown);

            }

總結：

在客戶端，讀寫json對象可以使用”.”操作符或”["key”]”，json字符串轉換爲json對象使用eval()函數。

在服務端，由.net對象轉換json字符串優先使用JsonConvert對象的SerializeObject方法，定製輸出json字符串使用LINQ to JSON。由json字符串轉換爲.net對象優先使用JsonConvert對象的DeserializeObject方法，然後也可以使用LINQ to JSON。

參考來源：

百度百科

http://www.cnblogs.com/dxy1982/archive/2012/02/20/2355619.html

http://www.cnblogs.com/mcgrady/archive/2013/06/08/3127781.html

作者：初行
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QQ羣：313686804（驗證：博客園）
來源：zxlovenet.cnblogs.com
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