json是怎么做成的

JSON：从数据到文本的“翻译”艺术

在互联网的世界里，当我们用App刷着朋友圈、用网页查着天气，或是在后台管理着用户信息时，有一个“幕后功臣”始终在默默传递数据——它就是JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript对象表示法），但你有没有想过，那些复杂的数据——比如一条包含用户名、年龄、头像和动态的信息——是如何被“打包”成我们看到的简洁文本，又是如何被“拆解”还原的？今天我们就来聊聊：JSON是怎么做成的。

JSON的“前世今生”：为什么需要它？

要理解JSON是怎么做成的，得先知道它“为什么被发明”，在JSON出现之前，计算机之间交换数据主要用XML（可扩展标记语言），XML虽然功能强大，但标签冗余（比如<user><name>张三</name><age>25</age></user>），解析起来麻烦，尤其对于网页这种需要快速加载的场景来说，“体积大、解析慢”成了硬伤。

2002年，一位叫道格拉斯·克罗克福德的程序员觉得：“数据交换应该像写便签一样简单”，他借鉴了JavaScript语言中“对象”的表示方法（用包裹键值对，用[]包裹数组），创造了一种轻量级的数据格式——JSON，它没有复杂的标签，只靠最基础的符号（、[]、、）就能表达数据结构，而且能被JavaScript直接解析，效率极高，很快，JSON就成了互联网数据交换的“通用语言”。

JSON的“配方”：核心结构拆解

JSON的“制作”过程，本质上是将复杂的数据结构“翻译”成符合JSON规范的文本字符串，它的“配方”很简单，只有两种核心结构、六种基本数据类型，外加几个“语法规则”。

两种核心结构：JSON的“骨架”

任何JSON数据,都是由以下两种结构嵌套而成的：

• 对象（Object）：用一对花括号表示，存储“键值对”（key-value pair），键（key）必须是字符串（双引号括起来），值（value）可以是任意类型的数据，键和值之间用冒号分隔，多个键值对之间用逗号分隔。
  例子：{"name":"张三", "age":25, "isStudent":false}
  这里"name"是键，"张三"是值；"age"是键，25是值。

• 数组（Array）：用一对方括号[]表示，存储有序的值列表，值可以是任意类型的数据，多个值之间用逗号分隔。
  例子：["苹果", "香蕉", "橙子"] 或 [{"name":"李四", "age":30}, {"name":"王五", "age":28}]
  注意：数组的值也可以是对象，这就是JSON能表达复杂数据的关键——嵌套。

六种基本数据类型：JSON的“食材”

JSON的值（value）只能是以下六种类型，不能是函数、日期等复杂对象（这也是它被称为“轻量级”的原因）：

• 字符串（String）：用双引号括起来的文本，比如"hello"、"北京"，注意：JSON里不能用单引号！
• 数字（Number）：整数或小数，比如100、-3.14，不支持科学计数法（如1e3）。
• 布尔值（Boolean）：只有true和false两个值（全小写，不是True或False）。
• null：表示“空值”或“无值”，比如"phone":null表示没有电话号码。
• 对象（Object）：上面提到的键值对结构。
• 数组（Array）：上面提到的有序列表结构。

必须遵守的“语法规则”：JSON的“烹饪准则”

JSON的“制作”就像做菜，食材（数据类型）和骨架（结构）都有了，但必须按“菜谱”（语法规则）来，否则“味道不对”（程序解析时会报错）,核心规则有三条：

• 引号必须成对且用双引号：键和字符串值都必须用双引号括起来，单引号是“非法字符”，比如{name:'张三'}是错的，必须写成{"name":"张三"}。
• 不能有注释：JSON的设计初衷是“纯数据”，没有注释功能（比如// 这是注释或/* 这是注释 */都会报错）。
• 结尾不能有逗号：最后一个键值对或数组元素后面不能加逗号，比如{"name":"张三", "age":25,}（25后面多了逗号）或["a", "b", ]（"b"后面多了逗号）都是错的。

JSON的“制作过程”：从内存到文本的“旅行”

清楚了JSON的“配方”，接下来就是“制作”过程，假设我们要把一个用户信息从程序内存中“翻译”成JSON字符串,步骤大致如下：

第一步：确定数据结构（设计“蓝图”）

先明确要表达的数据有哪些字段，以及它们之间的关系，比如一个用户信息可能包含：姓名（字符串）、年龄（数字）、是否激活（布尔值）、手机号（字符串，可能为空）、好友列表（数组，每个好友也是一个对象）。
内存中的数据可能是这样的（以Python为例）：

user = {
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "is_active": True,
    "phone": None,
    "friends": [
        {"name": "李四", "age": 24},
        {"name": "王五", "age": 26}
    ]
}

第二步：按JSON规范“编码”（“翻译”成文本）

程序会按照JSON的语法规则，将内存中的数据逐层“翻译”成文本：

1. 最外层是一个对象（用），所以先写。
2. 第一个键值对："name"（字符串，双引号括起来）:"张三"（字符串，双引号括起来），写成"name":"张三"，加逗号分隔。
3. 第二个键值对："age"（数字）:25（数字），写成"age":25，加逗号。
4. 第三个键值对："is_active"（布尔值）:True（JSON里用true），写成"is_active":true，加逗号。
5. 第四个键值对："phone"（空值）:None（JSON里用null），写成"phone":null，加逗号。
6. 第五个键值对："friends"（数组，用[]），数组里有两个对象：
   • 第一个对象：{"name":"李四","age":24}
   • 第二个对象：{"name":"王五","age":26}
     用逗号分隔，写成"friends":[{"name":"李四","age":24},{"name":"王五","age":26}]。
7. 所有键值对结束，补上。

最终得到的JSON字符串就是：

{"name":"张三","age":25,"is_active":true,"phone":null,"friends":[{"name":"李四","age":24},{"name":"王五","age":26}]}

第三步：验证与优化（“尝尝咸淡”）

程序会自动检查生成的字符串是否符合JSON语法规则：有没有双引号、有没有多余逗号、数据类型对不对等，如果没问题，这个字符串就可以通过网络发送给其他程序了，为了方便阅读，我们还会手动“格式化”它（加换行和缩进），变成这样：

{
  "name": "张三",
  "age": 25,
  "is_active": true,
  "phone": null,
  "friends": [
    {
      "name": "李四",
      "age": 24
    },
    {
      "name": "王五",
      "age": 26
    }
  ]
}

注意：格式化只是“好看”，不影响数据内容,程序解析时会自动忽略空格和换行。

JSON的“逆过程”：从文本到数据的“解码”

JSON的“制作”不只是“编码”（生成文本），还包括“解码”（解析文本），比如另一个程序收到上面的JSON字符串后，会按相反的“翻译”过程，把它还原成内存中的数据结构：

1. 读到，知道是一个对象，开始解析键值对。
2. 读到"name":"张三"，把键"name"和字符串值"张三"存入内存对象。
3. 读到`"age