什么是json 如何处理json字符串

轻松JSON：从概念到字符串处理的实用指南

什么是JSON？—— 数据交换的“通用语言”

在Web开发、数据传输和存储领域，JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript对象表示法）是一个绕不开的概念，它是一种轻量级的数据交换格式，就像计算机世界的“通用语言”，能让不同系统、不同编程语言之间轻松传递和解析数据。

JSON的核心特点

1. 轻量级：相比XML等格式，JSON的文本更简洁，没有冗余的标签，数据占用的带宽更少，传输效率更高。
2. 易读易写：结构清晰，接近人类自然语言的表达习惯，开发者可以快速理解数据含义。
3. 机器友好：格式严格，易于程序解析和生成，几乎所有主流编程语言（如Python、Java、JavaScript、C#等）都内置了JSON处理工具。
4. 数据类型丰富：支持多种基本数据类型，包括字符串（String）、数值（Number，包括整数和浮点数）、布尔值（Boolean）、null（空值）、数组（Array，有序列表）和对象（Object，键值对集合）。

JSON的基本结构

JSON数据有两种核心结构：

• 对象（Object）：用花括号 表示，由“键值对”组成，键（key）必须是字符串（用双引号包围），值（value）可以是任意JSON支持的类型。

  {
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "isStudent": false,
    "address": {
      "city": "北京",
      "district": "海淀区"
    }
  }

• 数组（Array）：用方括号 [] 表示，由多个值（可以是任意JSON类型）组成的有序列表，值之间用逗号分隔。

  [
    {"id": 1, "product": "手机", "price": 3999},
    {"id": 2, "product": "电脑", "price": 7999},
    {"id": 3, "product": "平板", "price": 2999}
  ]

JSON就是用“键值对”和“列表”来组织数据的一种标准化格式，无论是前端从后端获取API数据，还是配置文件存储信息，都离不开它。

如何处理JSON字符串？—— 从解析到生成的全流程

JSON字符串（JSON String）是指符合JSON格式规范的文本字符串，'{"name":"李四","age":30}'，处理JSON字符串的核心操作有两个方向：解析（Parsing）——将JSON字符串转换成编程语言中的原生对象或数据结构（如Python的字典、JavaScript的对象）；序列化（Serialization）——将原生对象或数据结构转换成JSON字符串，以便存储或传输，下面以常见编程语言为例，介绍具体处理方法。

解析JSON字符串：从文本到数据

解析JSON字符串的目的是让程序“读懂”文本中的数据，并将其转化为可操作的数据类型。

JavaScript中的解析

JavaScript原生提供了 JSON.parse() 方法，用于将JSON字符串解析为JavaScript对象。

// JSON字符串
const jsonString = '{"name":"王五","hobbies":["阅读","旅行"],"pets":null}';
// 解析为JavaScript对象
const obj = JSON.parse(jsonString);
console.log(obj.name);       // 输出: 王五
console.log(obj.hobbies[0]); // 输出: 阅读
console.log(obj.pets);       // 输出: null
// 错误处理：如果JSON字符串格式不合法，会抛出SyntaxError
try {
  const invalidJson = '{"name":"赵六",}'; // 多余的逗号
  JSON.parse(invalidJson);
} catch (error) {
  console.error("JSON解析失败:", error.message); // 输出: JSON解析失败: Unexpected token }
}

Python中的解析

Python内置了 json 模块，使用 json.loads()（load string）方法解析JSON字符串，结果会转换为Python的字典（dict）或列表（list）。

import json
# JSON字符串
json_string = '{"name":"钱七","age":28,"scores":[85,92,78]}'
# 解析为Python字典
data = json.loads(json_string)
print(data["name"])       # 输出: 钱七
print(data["scores"][1])  # 输出: 92
# 错误处理：格式不合法时抛出json.JSONDecodeError
try:
    invalid_json = '{"name":"孙八",age:30}'  # 键未加双引号
    json.loads(invalid_json)
except json.JSONDecodeError as e:
    print(f"JSON解析失败: {e}")  # 输出: JSON解析失败: Expecting property name enclosed in double quotes

Java中的解析

Java中可以使用第三方库（如Gson、Jackson）或原生库（org.json），这里以 org.json 为例（需引入依赖）：

import org.json.JSONObject;
// JSON字符串
String jsonString = "{\"name\":\"周九\",\"isAdult\":true}";
// 解析为JSONObject对象
JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonString);
System.out.println(jsonObject.getString("name"));  // 输出: 周九
System.out.println(jsonObject.getBoolean("isAdult")); // 输出: true

序列化JSON：从数据到字符串

序列化是将程序中的数据对象转换为JSON字符串的过程,常用于数据存储（如写入文件）或网络传输（如API响应）。

JavaScript中的序列化

使用 JSON.stringify() 方法，将JavaScript对象转换为JSON字符串。

// JavaScript对象
const obj = {
  name: "吴十",
  age: 35,
  skills: ["JavaScript", "Python"],
  contact: {
    email: "wushi@example.com",
    phone: null
  }
};
// 序列化为JSON字符串
const jsonString = JSON.stringify(obj);
console.log(jsonString);
// 输出: {"name":"吴十","age":35,"skills":["JavaScript","Python"],"contact":{"email":"wushi@example.com","phone":null}}
// 格式化输出（美化）
const formattedJson = JSON.stringify(obj, null, 2); // 缩进2个空格
console.log(formattedJson);
/* 输出:
{
  "name": "吴十",
  "age": 35,
  "skills": [
    "JavaScript",
    "Python"
  ],
  "contact": {
    "email": "wushi@example.com",
    "phone": null
  }
}
*/

Python中的序列化

使用 json.dumps()（dump string）方法，将Python字典或列表转换为JSON字符串。

import json
# Python字典
data = {
    "name": "郑十一",
    "hobbies": ["摄影", "登山"],
    "info": None
}
# 序列化为JSON字符串
json_string = json.dumps(data)
print(json_string)
# 输出: {"name": "郑十一", "hobbies": ["摄影", "登山"], "info": null}
# 格式化输出（中文不转义）
formatted_json = json.dumps(data, ensure_ascii=False, indent=2)
print(formatted_json)
/* 输出:
{
  "name": "郑十一",
  "hobbies": [
    "摄影",
    "登山"
  ],
  "info": null
}
*/

Java中的序列化

使用 org.json 库的 JSONObject.toString() 或 JSONArray.toString() 方法：

import org.json.JSONObject;
// Java对象（Map模拟）
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
 jsonObject.put("name", "王十二");
 jsonObject.put("age", 40);
 jsonObject.put("married", true);
// 序列化为JSON字符串
String jsonString = jsonObject.toString();
System.out.println(jsonString);
// 输出: {"name":"王十二","age":40,"married":true}

处理JSON字符串的常见场景与注意事项

1. 错误处理：JSON字符串格式必须严格规范（如键必须用双引号、字符串值必须用双引号、不能有注释等），否则解析会失败，建议始终使用 try-catch（Java/JavaScript）或异常捕获（Python）处理可能的解析错误。
2. 数据类型匹配：解析时，JSON中的数据类型需与目标语言的原生类型对应（如JSON的Number解析为Python的int/float、JavaScript的Number），避免类型不匹配导致的逻辑错误。
3. 安全性：避免直接解析不可信的JSON字符串（如用户输入），可能存在注入风险（如JSON中包含恶意代码），解析前应验证数据来源，或使用安全的解析库。
4. 性能优化：处理大型JSON数据时，避免频繁解析/序列化，可考虑流式解析（如Python的 ijson 库、Jackson的 JsonParser），减少内存占用。