时间: 2011-12-13 / 分类: WEB后端编程 - 开发与实践 / 浏览次数: / 0 个评论 发表评论
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尽管有许多宣传关于 XML 如何拥有跨平台,跨语言的优势,然而,除非应用于 Web Services,否则,在普通的 Web 应用中,开发者经常为 XML 的解析伤透了脑筋,无论是服务器端生成或处理 XML,还是客户端用 解析 XML,都常常导致复杂的代码,极低的开发效率。实际上,对于大多数 Web 应用来说,他们根本不需要复杂的 XML 来传输数据,XML 的扩展性很少具有优势,许多 AJAX 应用甚至直接返回 HTML 片段来构建动态 Web 页面。和返回 XML 并解析它相比,返回 HTML 片段大大降低了系统的复杂性,但同时缺少了一定的灵活性。

现在, 为 Web 应用开发者提供了另一种数据交换格式。让我们来看看 到底是什么,同 XML 或 HTML 片段相比, 提供了更好的简单性和灵活性。

Ajax 资源中心

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JSON 数据格式解析

和 XML 一样,JSON 也是基于纯文本的数据格式。由于 JSON 天生是为 JavaScript 准备的,因此,JSON 的数据格式非常简单,您可以用 JSON 传输一个简单的 String,Number,Boolean,也可以传输一个数组,或者一个复杂的 Object 对象。

String,Number 和 Boolean 用 JSON 表示非常简单。例如,用 JSON 表示一个简单的 String “ abc ”,其格式为:

"abc"

 

除了字符 "\/ 和一些控制符(\b\f\n\r\t)需要编码外,其他 Unicode 字符可以直接输出。下图是一个 String 的完整表示结构:
图 1. String 的完整表示结构 
 图 1. String 的完整表示结构

一个 Number 可以根据整型或浮点数表示如下:
图 2. Number 的表示结构 
 图 2. Number 的表示结构

这与绝大多数编程语言的表示方法一致,例如:

12345(整数)
 -3.9e10(浮点数)

 

Boolean 类型表示为 true 或 false 。此外,JavaScript 中的 null 被表示为 null,注意,truefalse 和 null 都没有双引号,否则将被视为一个 String 。

JSON 还可以表示一个数组对象,使用 [] 包含所有元素,每个元素用逗号分隔,元素可以是任意的 Value,例如,以下数组包含了一个 String,Number,Boolean 和一个 null:

["abc",12345,false,null]

 

Object 对象在 JSON 中是用 {} 包含一系列无序的 Key-Value 键值对表示的,实际上此处的 Object 相当于 Java 中的 Map<String, Object>,而不是 Java 的 Class 。注意 Key 只能用 String 表示。

例如,一个 Address 对象包含如下 Key-Value:

city:Beijing
 street:Chaoyang Road
 postcode:100025(整数)

 

用 JSON 表示如下:

{"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}

 

其中 Value 也可以是另一个 Object 或者数组,因此,复杂的 Object 可以嵌套表示,例如,一个 Person 对象包含 name 和 address 对象,可以表示如下:

{"name":"Michael","address":
    {"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}
}

 

JavaScript 处理 JSON 数据

上面介绍了如何用 JSON 表示数据,接下来,我们还要解决如何在服务器端生成 JSON 格式的数据以便发送到客户端,以及客户端如何使用 JavaScript 处理 JSON 格式的数据。

我们先讨论如何在 Web 页面中用 JavaScript 处理 JSON 数据。我们通过一个简单的 JavaScript 方法就能看到客户端如何将 JSON 数据表示给用户:

function handleJson() {
  var j={"name":"Michael","address":
      {"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}
  };
  document.write(j.name);
  document.write(j.address.city);
 }

 

假定服务器返回的 JSON 数据是上文的:

{"name":"Michael","address":
    {"city":"Beijing","street":" Chaoyang Road ","postcode":100025}
}

 

只需将其赋值给一个 JavaScript 变量,就可以立刻使用该变量并更新页面中的信息了,相比 XML 需要从 DOM 中读取各种节点而言,JSON 的使用非常容易。我们需要做的仅仅是发送一个 Ajax 请求,然后将服务器返回的 JSON 数据赋值给一个变量即可。有许多 Ajax 框架早已包含了处理 JSON 数据的能力,例如 Prototype(一个流行的 JavaScript 库:http://prototypejs.org)提供了 evalJSON()方法,能直接将服务器返回的 JSON 文本变成一个 JavaScript 变量:

new Ajax.Request("http://url", {
  method: "get",
  onSuccess: function(transport) {
    var json = transport.responseText.evalJSON();
    // TODO: document.write(json.xxx);
  }
 });

 

服务器端输出 JSON 格式数据

下面我们讨论如何在服务器端输出 JSON 格式的数据。以 Java 为例,我们将演示将一个 Java 对象编码为 JSON 格式的文本。

将 String 对象编码为 JSON 格式时,只需处理好特殊字符即可。另外,必须用 (") 而非 (') 表示字符串:

 static String string2Json(String s) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder(s.length()+20);
    sb.append('\"');
    for (int i=0; i<s.length(); i++) {
        char c = s.charAt(i);
        switch (c) {
        case '\"':
            sb.append("\\\"");
            break;
        case '\\':
            sb.append("\\\\");
            break;
        case '/':
            sb.append("\\/");
            break;
        case '\b':
            sb.append("\\b");
            break;
        case '\f':
            sb.append("\\f");
            break;
        case '\n':
            sb.append("\\n");
            break;
        case '\r':
            sb.append("\\r");
            break;
        case '\t':
            sb.append("\\t");
            break;
        default:
            sb.append(c);
        }
    }
    sb.append('\"');
    return sb.toString();
 }

 

将 Number 表示为 JSON 就容易得多,利用 Java 的多态,我们可以处理 Integer,Long,Float 等多种 Number 格式:

 static String number2Json(Number number) {
    return number.toString();
 }

 

Boolean 类型也可以直接通过 toString() 方法得到 JSON 的表示:

 static String boolean2Json(Boolean bool) {
    return bool.toString();
 }

 

要将数组编码为 JSON 格式,可以通过循环将每一个元素编码出来:

 static String array2Json(Object[] array) {
    if (array.length==0)
        return "[]";
    StringBuilder sb = new StringBuilder(array.length << 4);
    sb.append('[');
    for (Object o : array) {
        sb.append(toJson(o));
        sb.append(',');
    }
    // 将最后添加的 ',' 变为 ']':
    sb.setCharAt(sb.length()-1, ']');
    return sb.toString();
 }

 

最后,我们需要将 Map<String, Object> 编码为 JSON 格式,因为 JavaScript 的 Object 实际上对应的是 Java 的 Map<String, Object> 。该方法如下:

 static String map2Json(Map<String, Object> map) {
    if (map.isEmpty())
        return "{}";
    StringBuilder sb = new StringBuilder(map.size() << 4);
    sb.append('{');
    Set<String> keys = map.keySet();
    for (String key : keys) {
        Object value = map.get(key);
        sb.append('\"');
        sb.append(key);
        sb.append('\"');
        sb.append(':');
        sb.append(toJson(value));
        sb.append(',');
    }
    // 将最后的 ',' 变为 '}':
    sb.setCharAt(sb.length()-1, '}');
    return sb.toString();
 }

 

为了统一处理任意的 Java 对象,我们编写一个入口方法 toJson(Object),能够将任意的 Java 对象编码为 JSON 格式:

 public static String toJson(Object o) {
    if (o==null)
        return "null";
    if (o instanceof String)
        return string2Json((String)o);
    if (o instanceof Boolean)
        return boolean2Json((Boolean)o);
    if (o instanceof Number)
        return number2Json((Number)o);
    if (o instanceof Map)
        return map2Json((Map<String, Object>)o);
    if (o instanceof Object[])
        return array2Json((Object[])o);
    throw new RuntimeException("Unsupported type: " + o.getClass().getName());
 }

 

我们并未对 Java 对象作严格的检查。不被支持的对象(例如 List)将直接抛出 RuntimeException 。此外,为了保证输出的 JSON 是有效的,Map<String, Object> 对象的 Key 也不能包含特殊字符。细心的读者可能还会发现循环引用的对象会引发无限递归,例如,精心构造一个循环引用的 Map,就可以检测到 StackOverflowException

 @Test(expected=StackOverflowError.class)
 public void testRecurrsiveMap2Json() {
    Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
    map.put("key", map);
    JsonUtil.map2Json(map);
 }

 

好在服务器处理的 JSON 数据最终都应该转化为简单的 JavaScript 对象,因此,递归引用的可能性很小。

最后,通过 Servlet 或 MVC 框架输出 JSON 时,需要设置正确的 MIME 类型(application/json)和字符编码。假定服务器使用 UTF-8 编码,则可以使用以下代码输出编码后的 JSON 文本:

 response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
 response.setCharacterEncoding("UTF-8");
 PrintWriter pw = response.getWriter();
 pw.write(JsonUtil.toJson(obj));
 pw.flush();

 

小结

JSON 已经是 JavaScript 标准的一部分。目前,主流的浏览器对 JSON 支持都非常完善。应用 JSON,我们可以从 XML 的解析中摆脱出来,对那些应用 Ajax 的 Web 2.0 网站来说,JSON 确实是目前最灵活的轻量级方案。

 

PHP解析JSON的函数有:json_encode json_decode

jQuery中解析JSON的函数有:.getJSON(url, [data], [callback])

 

https://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-json/

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