第八章 網路的時代—網路開發（4）
8.5輕量級的資料交換格式—JSON
8.5.1 客戶端與伺服器端的資料互動
在Android應用開發中，尤其是網路應用的開發，我們經常需要從網路上獲取資料，而不僅僅從本地資料庫或者本地檔案中取得資料，這個時候就涉及到客戶端與伺服器端的資料互動了。客戶端如何需要與伺服器端進行資料互動，就需要約定一種協議或者是資料交換格式。那麼一般的，Android客戶端與伺服器端進行資料互動有哪些方式呢？根據業務需求的不同，可能會選用不用的方式，通常有以下幾種方式。
1）基於SOAP的Web服務（WebService）方式
Web服務是一種面向服務的架構的技術，通過標準的Web協議提供服務，目的是保證不同平臺的應用服務可以互操作。
根據W3C的定義，Web服務應當是一個軟體系統，用以支援網路間不同機器的互動操作。網路服務通常是許多應用程式介面所組成的，它們通過網路，例如國際網際網路的遠端伺服器端，執行客戶所提交服務的請求。
Web服務是基於XML和HTTPS的一種服務，其通訊協議主要基於SOAP，通過WSDL來描述服務，通過UDDI來發現和獲得服務的元資料。
2）自定義XML資料格式的方式
除了使用標準的SOAP協議以外，專案組還可以自定義XML資料格式用來傳遞資料。比如專案可以約定如下XML格式，用來傳遞使用者的資料資訊。
<request> <type>1</type> <id>100000</id> <name>jname</name> <state>1</state> …… </request> |
3）JSON資料格式
JSON（JavascriptObjectNotation）是一種輕量級的資料交換語言，以文字為基礎，且易於讓人閱讀。儘管JSON是在Javascript的一個子集，但JSON是獨立於語言的文字格式，可以使用於任何語言。
JSON用於描述資料結構，有以下形式存在。
物件(object)：一個物件以“{”開始，並以“}”結束。一個物件包含一系列非排序的名稱／值對，每個名稱／值對之間使用“，”分割。
名稱／值對（collection）：名稱和值之間使用“：”隔開，一般的形式是：
{name:value}
一個名稱是一個字串；一個值可以是一個字串，一個數值，一個物件，一個布林值，一個有序列表，或者一個null值。
值的有序列表（Array）：一個或者多個值用“，”分割後，使用“[”，“]”括起來就形成了這樣的列表，形如：
[collection,collection]
字串：以""括起來的一串字元。
數值：一系列0-9的數字組合，可以為負數或者小數。還可以用“e”或者“E”表示為指數形式。
布林值：表示為true 或者false。
下面的例子就能夠清晰的說明JSON格式的結構。
{ "firstName":"John", "lastName":"Smith", "male":true, "age":25, "address": { "streetAddress":"21 2nd Street", "city":"New York", "state":"NY", "postalCode":"10021" }, "phoneNumber": [ { "type":"home", "number":"212 555-1234" }, { "type":"fax", "number":"646 555-4567" } ] } |
8.5.2 XML格式與JSON格式的比較
無論是Web服務的方式，還是自定義XML的方式，都是以XML格式為基礎的。如今JSON資料格式已經在網路開發中越來越流行了，在很多場合都可以取代XML格式。這主要是因為JSON更適合網路資料的傳輸。那麼，具體的，JSON資料格式與XML資料格式相比較，都有哪些優缺點呢。
使用XML作為傳輸格式的優勢：
1）格式統一，符合標準。
2）容易與其他系統進行遠端互動，資料共享比較方便。
使用XML格式的缺點：
1）XML檔案格式檔案龐大，格式複雜，傳輸佔用頻寬。
2）伺服器端和客戶端都需要花費大量程式碼來解析XML，不論伺服器端和客戶端程式碼變的異常複雜和不容易維護。
3）客戶端不同瀏覽器之間解析XML的方式不一致，需要重複編寫很多程式碼。
4）伺服器端和客戶端解析XML花費資源和時間。
使用JSON格式的優點：
1）資料格式比較簡單，易於讀寫，格式都是壓縮的，佔用頻寬小。
2）易於解析這種語言，客戶端JavaScript可以簡單的通過eval()進行JSON資料的讀取。
3）支援多種語言，包括ActionScript、C、C#、ColdFusion、Java、JavaScript、Perl、PHP、Python、Ruby等語言伺服器端語言，便於伺服器端的解析。
4）在PHP世界,已經有PHP-JSON和JSON-PHP出現了,便於PHP序列化後的程式直接呼叫。PHP伺服器端的物件、陣列等能夠直接生JSON格式，便於客戶端的訪問提取。
5）因為JSON格式能夠直接為伺服器端程式碼使用，大大簡化了伺服器端和客戶端的程式碼開發量，但是完成的任務不變，且易於維護。
使用JSON格式的缺點:
1）沒有XML格式這麼推廣的深入人心和使用廣泛，沒有XML那麼通用性。
2）JSON格式目前在WebService中推廣還屬於初級階段。
通過上面的對比我們可以看出，JSON是一種輕量級的資料交換格式，具有良好的可讀和便於快速編寫的特性，可以在不同平臺間進行資料交換。為了節省記憶體，提高響應速度，在Android網路應用的開發中比較適合使用JSON格式。
8.5.3 解析JSON格式資料
AndroidSDK有一個包直接支援JSON格式的資料解析，都在org.json下，主要有以下幾個類：
1）JSONObject
可以看作是一個JSON物件。這是系統中有關JSON定義的基本單元，其包含一對兒（Key/Value）數值。
2）JSONStringer
JSON文字構建類，根據官方的解釋，這個類可以幫助快速和便捷的建立JSONtext。其最大的優點在於可以減少由於格式的錯誤導致程式異常，引用這個類可以自動嚴格按照JSON語法規則（syntaxrules）建立JSONtext。每個JSONStringer實體只能對應建立一個JSONtext。
3）JSONArray
它代表一組有序的數值。將其轉換為String輸出所表現的形式是用方括號包裹，數值以逗號”,”分隔（例如：[value1,value2,value3]，大家可以親自利用簡短的程式碼更加直觀的瞭解其格式）。
4）JSONTokener
JSON解析類。
5）JSONException
JSON解析過程中可能發生的異常。
下面我們就通過程式碼來說明如何在Android中對JSON資料進行解析。
假設我們已經可以從伺服器端獲取資料了，而且返回的JSON資料如下：
{"FLAG":"flag", "jobject":[ {"id":"100000","name":"jname","state":1}, {"id":"200000","name":"jname","state":2}]} |
下面的程式碼片段舉例說明如何解析出FLAG物件和jobject物件。
/** *對JSON格式資料進行解析 */ publicvoid readJSON(String str){ try{ //轉換為JSONObject JSONObjectresult = new JSONObject(str); Log.d("readJSON","FLAG = " + result.getString("FLAG")); //獲取JSONArray陣列 JSONArrayjsonArray = result.getJSONArray("jobject"); Log.d("readJSON","Numberof entries " + jsonArray.length()); for(int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) { JSONObjectjsonObject = jsonArray.getJSONObject(i); Log.d("readJSON","id= " + jsonObject.getString("id")); Log.di("readJSON","name= " + jsonObject.getString("name")); Log.d("readJSON","state= " + jsonObject.getString("state")); } }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } |
下面的程式碼片段說明了如何簡單的構造一個JSON串。
/** *構造一個JSON格式的資料 */ publicString writeJSON() { JSONObjectobject = new JSONObject(); try{ object.put("id","100000"); object.put("name","jname"); object.put("state",new Integer(1)); }catch (JSONException e) { e.printStackTrace(); } Log.d("writeJSON",object.toString()); returnobject.toString(); } |
構造好的JSON串可以通過POST方式傳送給伺服器端，伺服器端再進行解析，執行後續的業務流程。
圖8-4展示了上面的示例程式碼的執行結果。
圖8-4JSON讀寫結果圖
通過上面的例子可以看出，在Android開發中，使用JSON格式的資料與伺服器端互動還是非常方便的。
經驗分享： 無論是採用JSON格式，還是自定義XML格式，客戶端與伺服器端傳輸的資料都是明文的，這樣並不安全。所以，如果專案對資料安全性有一定的要求，務必要考慮做下加密解密的工作。 另外，由於Android的APK包很容易被反編譯，如果單純的使用Java來實現加密解密的程式碼，就很容易洩露具體演算法。所以，如果專案中涉及到加密解密的操作，可以考慮使用JNI方式去做，這樣被破解的可能性就小很多了。 |