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解析JSON之資料格式

JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的資料交換格式。JSON採用完全獨立於語言的文字格式,這些特性使JSON成為理想的資料交換語言。易於人閱讀和編寫,同時也易於機器解析和生成。

基礎結構

JSON建構於兩種結構:
1.“名稱/值”對的集合(A collection of name/value pairs)。不同的語言中,它被理解為物件(object),記錄(record),結構(struct),字典(dictionary),雜湊表(hash table),有鍵列表(keyed list),或者關聯陣列 (associative array)。

2.值的有序列表(An ordered list of values)。在大部分語言中,它被理解為陣列(array)。

基礎示例

簡單地說,JSON 可以將 JavaScript 物件中表示的一組資料轉換為字串,然後就可以在函式之間輕鬆地傳遞這個字串,或者在非同步應用程式中將字串從 Web 客戶機傳遞給伺服器端程式。這個字串看起來有點兒古怪,但是 JavaScript 很容易解釋它,而且 JSON 可以表示比”名稱 / 值對”更復雜的結構。例如,可以表示陣列和複雜的物件,而不僅僅是鍵和值的簡單列表。

 

表示名稱 / 值對

 

按照最簡單的形式,可以用下面這樣的 JSON 表示 “名稱 / 值對” :{ “firstName”: “Brett” }
這個示例非常基本,而且實際上比等效的純文字 “名稱 / 值對” 佔用更多的空間:firstName=Brett

但是,當將多個”名稱 / 值對”串在一起時,JSON 就會體現出它的價值了。首先,可以建立包含多個”名稱 / 值對”的 記錄,比如:

{ “firstName”: “Brett”, “lastName”:”McLaughlin”, “email”: “aaaa” }

從語法方面來看,這與”名稱 / 值對”相比並沒有很大的優勢,但是在這種情況下 JSON 更容易使用,而且可讀性更好。例如,它明確地表示以上三個值都是同一記錄的一部分;花括號使這些值有了某種聯絡。

 

表示陣列

 

當需要表示一組值時,JSON 不但能夠提高可讀性,而且可以減少複雜性。例如,假設您希望表示一個人名列表。在 XML 中,需要許多開始標記和結束標記;如果使用典型的 名稱 / 值 對(就像在本系列前面文章中看到的那種名稱 / 值對),那麼必須建立一種專有的資料格式,或者將鍵名稱修改為 person1-firstName這樣的形式。
如果使用 JSON,就只需將多個帶花括號的記錄分組在一起:

{ "people": [
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb"},
{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
]}

這不難理解。在這個示例中,只有一個名為 people的變數,值是包含三個條目的陣列,每個條目是一個人的記錄,其中包含名、姓和電子郵件地址。上面的示例演示如何用括號將記錄組合成一個值。當然,可以使用相同的語法表示多個值(每個值包含多個記錄):

{ "programmers": [
{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb" },
{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
],
"authors": [
{ "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" },
{ "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" },
{ "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" }
],
"musicians": [
{ "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" },
{ "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" }
] }

這裡最值得注意的是,能夠表示多個值,每個值進而包含多個值。但是還應該注意,在不同的主條目(programmers、authors 和 musicians)之間,記錄中實際的名稱 / 值對可以不一樣。JSON 是完全動態的,允許在 JSON 結構的中間改變表示資料的方式。

在處理 JSON 格式的資料時,沒有需要遵守的預定義的約束。所以,在同樣的資料結構中,可以改變表示資料的方式,甚至可以以不同方式表示同一事物。

格式應用

掌握了 JSON 格式之後,在 JavaScript 中使用它就很簡單了。JSON 是 JavaScript 原生格式,這意味著在 JavaScript 中處理 JSON 資料不需要任何特殊的 API 或工具包。

 

將 JSON 資料賦值給變數

 

例如,可以建立一個新的 JavaScript 變數,然後將 JSON 格式的資料字串直接賦值給它:

var people = { "programmers": [ { "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" },
{ "firstName": "Jason", "lastName":"Hunter", "email": "bbbb" },
{ "firstName": "Elliotte", "lastName":"Harold", "email": "cccc" }
],
"authors": [
{ "firstName": "Isaac", "lastName": "Asimov", "genre": "science fiction" },
{ "firstName": "Tad", "lastName": "Williams", "genre": "fantasy" },
{ "firstName": "Frank", "lastName": "Peretti", "genre": "christian fiction" }
],
"musicians": [
{ "firstName": "Eric", "lastName": "Clapton", "instrument": "guitar" },
{ "firstName": "Sergei", "lastName": "Rachmaninoff", "instrument": "piano" }
] }

這非常簡單;現在 people包含前面看到的 JSON 格式的資料。但是,這還不夠,因為訪問資料的方式似乎還不明顯。

 

訪問資料

 

儘管看起來不明顯,但是上面的長字串實際上只是一個數組;將這個陣列放進 JavaScript 變數之後,就可以很輕鬆地訪問它。實際上,只需用點號表示法來表示陣列元素。所以,要想訪問 programmers 列表的第一個條目的姓氏,只需在 JavaScript 中使用下面這樣的程式碼:

people.programmers[0].lastName;
  • 1

注意,陣列索引是從零開始的。所以,這行程式碼首先訪問 people變數中的資料;然後移動到稱為 programmers的條目,再移動到第一個記錄([0]);最後,訪問 lastName鍵的值。結果是字串值 “McLaughlin”。

下面是使用同一變數的幾個示例。

people.authors[1].genre // Value is "fantasy"

people.musicians[3].lastName // Undefined. This refers to the fourth entry, and there isn't one

people.programmers[2].firstName // Value is "Elliotte"

利用這樣的語法,可以處理任何 JSON 格式的資料,而不需要使用任何額外的 JavaScript 工具包或 API。

 

修改 JSON 資料

 

正如可以用點號和括號訪問資料,也可以按照同樣的方式輕鬆地修改資料:

people.musicians[1].lastName = "Rachmaninov";

在將字串轉換為 JavaScript 物件之後,就可以像這樣修改變數中的資料。

 

轉換回字串

 

當然,如果不能輕鬆地將物件轉換回本文提到的文字格式,那麼所有資料修改都沒有太大的價值。在 JavaScript 中這種轉換也很簡單:

String newJSONtext = people.toJSONString();
  •  

這樣就行了!現在就獲得了一個可以在任何地方使用的文字字串,例如,可以將它用作 Ajax 應用程式中的請求字串。

更重要的是,可以將任何JavaScript 物件轉換為 JSON 文字。並非只能處理原來用 JSON 字串賦值的變數。為了對名為 myObject的物件進行轉換,只需執行相同形式的命令:

String myObjectInJSON = myObject.toJSONString();
  •  

這就是 JSON 與本系列討論的其他資料格式之間最大的差異。如果使用 JSON,只需呼叫一個簡單的函式,就可以獲得經過格式化的資料,可以直接使用了。對於其他資料格式,需要在原始資料和格式化資料之間進行轉換。即使使用 Document Object Model 這樣的 API(提供了將自己的資料結構轉換為文字的函式),也需要學習這個 API 並使用 API 的物件,而不是使用原生的 JavaScript 物件和語法。

最終結論是,如果要處理大量 JavaScript 物件,那麼 JSON 幾乎肯定是一個好選擇,這樣就可以輕鬆地將資料轉換為可以在請求中傳送給伺服器端程式的格式。