如何解析json格式和xml格式

如何解析JSON格式和XML格式：从基础到实践的全面指南

在当今数据驱动的时代,JSON（JavaScript Object Notation）和XML（eXtensible Markup Language）是两种最常见的数据交换格式，无论是Web API的响应、配置文件的存储，还是跨系统数据传输，这两种格式都扮演着重要角色，理解如何高效解析它们，是开发者必备的技能，本文将从基础概念出发，详细解析JSON和XML的格式特点、解析方法（包括手动解析与工具解析），并通过代码示例带你快速上手。

JSON格式解析：轻量级数据的“通用语言”

1 JSON是什么？

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，以“键值对”（Key-Value Pair）为核心结构，易于人阅读和编写，也易于机器解析和生成，它基于JavaScript的一个子集，但已成为独立于语言的数据格式（几乎所有编程语言都支持JSON处理）。

JSON基本结构：

对象（Object）：用表示，无序的键值对集合，键必须是字符串（需用双引号包围），值可以是字符串、数字、布尔值、数组、对象或null，键值对用逗号分隔。
示例：{"name": "张三", "age": 30, "isStudent": false}
数组（Array）：用 [] 表示，有序的值集合，值可以是任意JSON支持的类型，元素用逗号分隔。
示例：["apple", "banana", {"color": "red"}]

2 JSON解析方法

JSON的解析核心是将“文本字符串”转换为“程序中的数据结构”（如Python的字典/列表、Java的对象/Map等），以下是主流语言的解析实践：

（1）Python：`json`模块，一行代码搞定

Python内置json模块，提供loads()（字符串转对象）和load()（文件流转对象）方法。

import json
# JSON字符串
json_str = '{"name": "李四", "hobbies": ["reading", "coding"], "address": null}'
# 解析为Python字典/列表
data = json.loads(json_str)
print(data["name"])          # 输出: 李四
print(data["hobbies"][0])    # 输出: reading
# 从JSON文件解析（假设文件为data.json）
# with open("data.json", "r", encoding="utf-8") as f:
#     file_data = json.load(f)

（2）JavaScript：原生API与JSON对象

JavaScript作为JSON的“起源语言”，原生支持JSON解析，无需额外库。

// JSON字符串
const jsonStr = '{"name": "王五", "age": 25, "skills": ["JavaScript", "Python"]}';
// 解析为JavaScript对象
const data = JSON.parse(jsonStr);
console.log(data.name);          // 输出: 王五
console.log(data.skills[1]);      // 输出: Python
// 对象转JSON字符串（序列化）
const jsonString = JSON.stringify(data, null, 2); // 缩进2格，美化输出
console.log(jsonString);

（3）Java：`Gson`与`Jackson`库

Java本身没有内置JSON解析,但主流库如Gson（Google）、Jackson（Spring框架默认）可轻松处理。

使用Gson：

import com.google.gson.Gson;
public class JsonParse {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonStr = "{\"name\": \"赵六\", \"score\": 90.5}";
        Gson gson = new Gson();
        // 解析为Java对象（需定义对应类）
        Student student = gson.fromJson(jsonStr, Student.class);
        System.out.println(student.name + ": " + student.score);
    }
}
class Student {
    String name;
    double score;
}
// 输出: 赵六: 90.5

3 JSON解析注意事项

键名必须双引号：单引号会导致解析错误（如 {'name': '张三'} 是非法JSON）。
值类型需匹配：如数字不能加引号（"age": "30" 是字符串，"age": 30 才是数字）。
避免注释：JSON标准不支持注释，需通过外部工具或预处理添加。

XML格式解析：结构化数据的“老牌选手”

1 XML是什么？

XML（eXtensible Markup Language）是一种标记语言，用于“描述数据”而非“展示数据”，它通过自定义标签（如 <name>、<age>）定义数据结构，具有严格的语法规则，常用于配置文件（如Java的web.xml）、文档存储和跨企业数据交换。

XML基本结构：

文档声明：<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>（必须放在第一行）。
根元素：唯一且必须，如 <users>。
子元素与属性：通过嵌套标签表示层级关系，属性通过键值对附加在标签上（如 <user id="1">）。
注释：。

示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students>
    <student id="001">
        <name>陈七</name>
        <age>20</age>
        <courses>
            <course>数学</course>
            <course>英语</course>
        </courses>
    </student>
    <student id="002">
        <name>周八</name>
        <age>21</age>
        <courses>
            <course>物理</course>
        </courses>
    </student>
</students>

2 XML解析方法

XML解析的核心是“读取标签层级并提取数据”，主流解析方式分为DOM解析（Document Object Model，将整个XML加载到内存，树形结构操作）和SAX解析（Simple API for XML，事件驱动，逐行读取，内存占用低），以下是具体实践：

（1）Python：`xml.etree.ElementTree`模块

Python内置ElementTree模块，支持DOM和SAX风格解析，适合中小型XML文件。

import xml.etree.ElementTree as ET
# XML字符串
xml_str = """
<students>
    <student id="001">
        <name>陈七</name>
        <age>20</age>
    </student>
    <student id="002">
        <name>周八</name>
        <age>21</age>
    </student>
</students>
"""
# 解析为ElementTree对象
root = ET.fromstring(xml_str)
# 遍历所有student标签
for student in root.findall("student"):
    name = student.find("name").text
    age = student.find("age").text
    id = student.get("id")  # 获取属性
    print(f"ID: {id}, 姓名: {name}, 年龄: {age}")
# 从XML文件解析（假设文件为students.xml）
# tree = ET.parse("students.xml")
# root = tree.getroot()

（2）Java：`DOM`与`SAX`解析

Java原生提供javax.xml.parsers包支持XML解析，同时DOM4J（第三方库）因更高效易用而流行。

使用DOM解析（原生）：

import org.w3c.dom.*;
import javax.xml.parsers.*;
import java.io.StringReader;
public class XmlDomParse {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String xmlStr = "<students><student id='001'><name>陈七</name><age>20</age></student></students>";
        // 创建DOM解析器
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
        // 解析XML字符串
        Document document = builder.parse(new InputSource(new StringReader(xmlStr)));
        document.getDocumentElement().normalize();
        // 获取所有student节点
        NodeList nodeList = document.getElementsByTagName("student");
        for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
            Node node = nodeList.item(i);
            if (node.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
                Element element = (Element) node;
                String id = element.getAttribute("id");
                String name = element.getElementsByTagName("name").item(0).getTextContent();
                String age = element.getElementsByTagName("age").item(0).getTextContent();
                System.out.println("ID: " + id + ", 姓名: " + name + ", 年龄: " + age);
            }
        }
    }
}

使用DOM4J（推荐）：

import org.dom4j.*;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import java.io.StringReader;
import java.util.List;
public class XmlDom4jParse {
    public static void main(String[]

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