json格式表达的基本格式是什么

JSON格式表达的基本格式是什么

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，因其易于人阅读和编写，也易于机器解析和生成，被广泛应用于Web开发、数据传输、配置文件等领域，它基于JavaScript的一个子集，但独立于语言，几乎所有现代编程语言都支持JSON数据的解析和生成，要JSON的表达,首先需要了解其基本格式和核心规则。

JSON的基本结构：键值对的集合

JSON数据的核心结构是键值对（Key-Value Pair），通过键（Key）来唯一标识对应的值（Value），键值对的基本格式为：

"键": 值

键必须是字符串，且必须用双引号（）包围（不能用单引号）；值可以是多种数据类型（见下文“数据类型”部分）。

JSON的两种主要组织形式

JSON数据通过两种形式组织键值对：对象（Object）和数组（Array），两者可以嵌套使用，构成复杂的数据结构。

对象（Object）：无序的键值对集合

对象用花括号（）包围，内部由多个键值对组成，键值对之间用逗号（）分隔，对象中的键是唯一的，不能重复。

基本格式：

{
  "键1": 值1,
  "键2": 值2,
  "键3": 值3
}

示例：一个用户信息的对象

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

这里，"address"的值又是一个对象，体现了JSON的嵌套特性。

数组（Array）：有序的值集合

数组用方括号（[]）包围，内部由多个值组成，值之间用逗号（）分隔，数组中的值可以是任意JSON数据类型（包括对象、数组等），且允许重复。

基本格式：

[值1, 值2, 值3]

示例：一个学生列表的数组

[
  {
    "name": "李四",
    "age": 20,
    "major": "计算机科学"
  },
  {
    "name": "王五",
    "age": 22,
    "major": "数据科学"
  }
]

这里，数组的每个元素都是一个对象，形成“对象数组”的常见结构。

JSON支持的数据类型

JSON的值（Value）可以是以下6种基本类型，或由这些类型构成的嵌套结构：

字符串（String）

由双引号（）包围的文本字符，可以包含字母、数字、符号，甚至空格。

示例：

"message": "Hello, JSON!",
"code": "UTF-8"

数值（Number）

包括整数和小数，不支持八进制和十六进制（除非通过字符串表示），数值可以包含正负号、小数点、科学计数法（如5e3）。

示例：

"age": 25,
"price": 99.99,
"scientific": 3.14e-2

布尔值（Boolean）

仅包含两个值：true（真）和false（假），均为小写，不能加引号。

示例：

"isLogin": true,
"isActive": false

null

表示“空值”或“无值”，仅有一个关键字null，小写，不加引号。

示例：

"middleName": null

对象（Object）

如前所述，用包围的键值对集合，可作为值嵌套在其他对象或数组中。

数组（Array）

如前所述，用[]包围的值集合，可作为值嵌套在其他对象或数组中。

JSON格式的核心语法规则

除了上述结构，JSON的格式需严格遵循以下规则，否则会导致解析错误：

引号必须使用双引号

所有键和字符串值必须用双引号（）包围，单引号（）是非法的。

错误示例：

{ 'name': "张三" }  // 键使用单引号，非法
{ "name": '张三' }  // 字符串值使用单引号，非法

逗号分隔元素，末尾不能有逗号

对象中的键值对、数组中的值之间用逗号（）分隔，但最后一个元素不能有逗号（即不能有“ trailing comma”）。

错误示例：

{  // 对象末尾逗号，非法
  "name": "张三",
  "age": 25,
}
[  // 数组末尾逗号，非法
  "apple",
  "banana",
]

键必须是唯一的字符串

对象中的键不能重复，重复的键会导致解析时后出现的值覆盖前面的值（不同语言的解析器行为可能略有不同，但通常视为无效）。

示例：

{
  "name": "张三",
  "name": "李四"  // 重复键，quot;name"的值为"李四"
}

值可以是任意JSON类型，但不能是函数或日期

JSON的值不支持函数（Function）、日期（Date）等复杂类型，但可以通过字符串或对象间接表示。

错误示例：

{
  "sayHello": function() { console.log("Hello"); }  // 函数作为值，非法
  "birthday": new Date("2000-01-01")  // 日期对象作为值，非法
}

正确处理方式（用字符串表示日期，用对象表示函数逻辑）：

{
  "birthday": "2000-01-01",
  "sayHello": { "action": "console.log('Hello')" }  // 用对象存储函数逻辑
}

JSON的嵌套与复杂结构

JSON的强大之处在于支持多层嵌套：对象中可以嵌套对象或数组，数组中也可以嵌套对象或其他数组，从而表示复杂的数据关系。

示例：一个包含用户、订单和商品信息的复杂JSON

{
  "user": {
    "id": 1001,
    "name": "赵六",
    "orders": [
      {
        "orderId": "A001",
        "date": "2023-10-01",
        "products": [
          { "name": "手机", "price": 2999, "quantity": 1 },
          { "name": "耳机", "price": 199, "quantity": 2 }
        ]
      },
      {
        "orderId": "A002",
        "date": "2023-10-05",
        "products": [
          { "name": "充电器", "price": 49, "quantity": 1 }
        ]
      }
    ]
  }
}

这里，user是对象，包含orders数组；orders的每个元素是对象，又包含products数组；products的每个元素是对象，形成完整的嵌套结构。

JSON与JavaScript的区别

虽然JSON基于JavaScript，但两者有明确区别：

JSON的键必须加双引号，JavaScript对象的键可以不加引号（如果键是合法的标识符）。
JSON的值不支持函数、undefined、NaN等，JavaScript对象可以包含这些值。
JSON末尾不能有逗号，JavaScript对象和数组末尾可以有逗号（ES5及以后版本支持）。

JSON格式的基本核心是“键值对+嵌套结构”，通过对象（）和数组（[]）组织数据，支持字符串、数值、布尔值、null、对象、数组6种数据类型，并严格遵循双引号、逗号分隔、键唯一等语法规则，这些基本格式和规则，就能正确表达和解析JSON数据，实现不同语言、不同系统间的数据交换。

正文

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