什么是json 如何处理json字符串

解密JSON：从基础概念到字符串处理实战**

在当今的互联网开发领域,数据交换的格式多种多样，其中JSON（JavaScript Object Notation）以其轻量、简洁、易读和易于解析的特性，成为了最广泛使用的数据交换格式之一，无论是前端与后端的通信，API接口的数据传输，还是配置文件的存储，我们几乎都能看到JSON的身影，本文将带你了解什么是JSON，并重点介绍如何处理JSON字符串。

什么是JSON？

JSON,全称为JavaScript Object Notation，即JavaScript对象表示法，它是一种轻量级的数据交换格式，完全独立于编程语言，虽然它的名称中带有“JavaScript”，但实际上，JSON是一种语言无关的数据格式，许多编程语言都支持对JSON的生成和解析。

JSON的核心特点：

轻量级：相比于XML等格式，JSON的文本格式更为简洁，占用带宽更少，传输效率更高。
易读易写：JSON的语法结构清晰，类似于JavaScript的对象和数组，人类可读性强，也方便开发者手动编写和调试。
机器解析高效：JSON的结构简单，解析起来非常快速，大多数编程语言都提供了内置或第三方库来支持JSON的解析和生成。
语言无关：JSON是基于标准ECMA-262第3版中JavaScript编程语言的一个子集，但可以被多种编程语言（如Python, Java, C#, PHP, Ruby等）轻松处理。

JSON的语法规则：

JSON数据由两种基本结构组成：

对象（Object）：
- 以花括号包裹。
- 是一个无序的“键值对”（key-value pair）集合。
- 键（key）必须是字符串，且必须用双引号括起来。
- 值（value）可以是字符串、数字、布尔值、null、数组，甚至是另一个对象。
- 键值对之间用逗号分隔。
- {"name": "张三", "age": 30, "isStudent": false}
数组（Array）：
- 以方括号 [] 包裹。
- 是一个有序的值（value）列表。
- 值可以是字符串、数字、布尔值、null、数组，甚至是对象。
- 值之间用逗号分隔。
- [1, "apple", true, {"city": "北京"}]

JSON中值的类型：

字符串（String）：用双引号括起来的字符序列，如 "Hello, JSON!"。
数字（Number）：整数或浮点数，如 123, -45.67。
布尔值（Boolean）：true 或 false。
null：表示空值，即 null。
数组（Array）：如上所述。
对象（Object）：如上所述。

示例JSON数据：

{
  "name": "李四",
  "age": 25,
  "hobbies": ["reading", "swimming", "coding"],
  "address": {
    "street": "科技路1号",
    "city": "上海",
    "zipcode": "200000"
  },
  "isEmployed": true
}

如何处理JSON字符串？

处理JSON字符串通常涉及两个核心操作：

解析（Parse）：将JSON格式的字符串转换成编程语言中对应的数据结构（如JavaScript中的对象和数组，Python中的字典和列表）。
序列化（Stringify）：将编程语言中的数据结构转换成JSON格式的字符串，以便进行存储或传输。

下面我们以几种常见的编程语言为例,介绍如何处理JSON字符串。

JavaScript (前端/Node.js)

JavaScript是JSON的“故乡”，处理JSON非常方便。

解析JSON字符串：使用 JSON.parse() 方法

const jsonString = '{"name": "王五", "age": 28, "hobbies": ["music", "travel"]}';
try {
  const obj = JSON.parse(jsonString);
  console.log(obj); // 输出: { name: '王五', age: 28, hobbies: [ 'music', 'travel' ] }
  console.log(obj.name); // 输出: 王五
  console.log(obj.hobbies[0]); // 输出: music
} catch (error) {
  console.error("解析JSON字符串失败:", error);
}

注意：如果JSON字符串格式不正确，JSON.parse() 会抛出异常，建议使用 try...catch 进行错误处理。

序列化对象为JSON字符串：使用 JSON.stringify() 方法

const obj = {
  name: "赵六",
  age: 32,
  isMarried: false,
  skills: ["JavaScript", "Python"]
};
const jsonString = JSON.stringify(obj);
console.log(jsonString); // 输出: {"name":"赵六","age":32,"isMarried":false,"skills":["JavaScript","Python"]}
// 可以美化输出（格式化）
const prettyJsonString = JSON.stringify(obj, null, 2); // 第三个参数是缩进空格数
console.log(prettyJsonString);
/* 输出:
{
  "name": "赵六",
  "age": 32,
  "isMarried": false,
  "skills": [
    "JavaScript",
    "Python"
  ]
}
*/

Python

Python内置了 json 模块来处理JSON数据。

解析JSON字符串：使用 json.loads() 函数 (load string)

import json
json_string = '{"name": "钱七", "age": 35, "cities": ["北京", "深圳"]}'
try:
    data_dict = json.loads(json_string)
    print(data_dict)  # 输出: {'name': '钱七', 'age': 35, 'cities': ['北京', '深圳']}
    print(data_dict["name"])  # 输出: 钱七
    print(data_dict["cities"][0])  # 输出: 北京
except json.JSONDecodeError as e:
    print(f"解析JSON字符串失败: {e}")

序列化对象为JSON字符串：使用 json.dumps() 函数 (dump string)

import json
data_dict = {
    "name": "孙八",
    "age": 40,
    "isDeveloper": True,
    "languages": ["Python", "Java"]
}
json_string = json.dumps(data_dict)
print(json_string)  # 输出: {"name": "孙八", "age": 40, "isDeveloper": true, "languages": ["Python", "Java"]}
# 可以美化输出
pretty_json_string = json.dumps(data_dict, indent=4, ensure_ascii=False)
print(pretty_json_string)
# ensure_ascii=False 确保非ASCII字符（如中文）能正常显示
/* 输出:
{
    "name": "孙八",
    "age": 40,
    "isDeveloper": true,
    "languages": [
        "Python",
        "Java"
    ]
}
*/

Java

Java中处理JSON通常使用第三方库,如 Gson (Google), Jackson, 或 org.json。

这里以 org.json 库为例 (需要先添加依赖：implementation 'org.json:json:20231013'):

解析JSON字符串：使用 new JSONObject(String) 或 new JSONArray(String)

import org.json.JSONObject;
import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONException;
public class JsonExample {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonString = "{\"name\": \"周九\", \"age\": 45, \"hobbies\": [\"爬山\", \"摄影\"]}";
        try {
            JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonString);
            System.out.println(jsonObject); // 输出: {"name":"周九","age":45,"hobbies":["爬山","摄影"]}
            System.out.println(jsonObject.getString("name")); // 输出: 周九
            System.out.println(jsonObject.getInt("age")); // 输出: 45
            JSONArray hobbiesArray = jsonObject.getJSONArray("hobbies");
            System.out.println(hobbiesArray.getString(0)); // 输出: 爬山
        } catch (JSONException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("解析JSON字符串失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}