前端开发系列019-基础篇之JavaScript和JSON

本文输出和JSON有关的以下内容

> ❐  JSON和javaScript
> ❐  JSON的语法介绍
> ❐  JSON的数据类型
> ❐  JSON和XMLHTTPRequest
> ❐  JSON的序列化和反序列化处理

一、JSON和javaScript

JSON是一种数据交换格式。

JSON的全称是JavaScript Object Notation，翻译为JavaScript对象表示法。JSON的这个全称，无疑让很多人既兴奋又困惑，兴奋的人直接认为这就是JavaScript中的对象，困惑的人觉察出JSON数据和JavaScript对象好像有些不一样。接下来我们先谈一谈JSON数据和JavaScript的关系。

诚然，从JSON的全称可以看出JSON和JavaScript语言必定有种某种神秘关联，至少能够确定的是JSON的命名确实来源于JavaScript这门语言。

JSON基于JavaScript对象字面量，但JSON本身是一种数据交换格式，因此它是独立于语言的。JSON全称为JavaScript对象表示法，在理解的时候可以认为JSON ==> JavaScript && 对象 && 表示法

JavaScript我们知道是一门动态脚本语言，那么对象表示法是什么？

对象是面向对象编程语言中一种常见的数据类型，表示键值对的集合，那么表示法是什么？

表示法:是指一个可以表示诸如数字或单词等数据的字符系统。

JSON起源于JavaScript（灵感来源于JavaScript的对象语法），但真正重要的是具体的表示法本身。JSON不仅独立于语言，而且使用了一种在许多编程语言中能够找到共同元素的表达方式。基于这种简洁的表达方式，JSON迅速成为一种流行的数据交换格式。目前，客户端和服务器端在进行数据通信的时候，常见的数据格式就是JSON和XML。

二、JSON的语法介绍

JSON的语法

JSON因为基于JavaScript的字面量，所以我们先来看下JavaScript字面量的样子，下面给出简单的代码示例，描述了一个书对象。

	var  book = {
       name:"声名狼藉者的生活",
       price:42.00,
       author:"福柯",
       press:"北京大学出版社",
       read:function () {
           console.log("我的书名为:声名狼藉者的的生活,作者为福柯....");
       }
   };

顺便贴出一个简短的JSON数据

	{
       "name":"声名狼藉者的生活",
       "price":42.00,
       "author":"福柯",
       "press":"北京大学出版社",
       "content":["a","b","c",123]
   }

我们可以对比下上面的JavaScript对象和JSON数据，会发现它们的结构和语法形式很像，都是键值对的集合，接下来我们做更详细的说明。JSON数据在表达上和对象保持一致，但因为数据交换格式的核心是数据，所以JSON并不会保存函数等信息。JSON数据所基于的JavaScript对象字面量单纯指对象字面量以及其属性的语法表示。

JSON的主要语法特点

① 以键值对的方式来保存数据

② 标准的JSON数据的key必须要使用双引号包裹

③ { } 用于表示和存放对象，[ ] 用于表示和存放数组数据

JSON数据的读取，在读取JSON的时候

{ 表示开始读取对象，} 表示对象读取结束
[ 表示开始读取数组，] 表示数组读取结束
：用于分隔键值对中的key和value
, 用于分隔对象中的多个键值对或者是数组中的多个元素

JavaScript对象字面量中的key可以使用单引号，可以使用双引号，可以不必加上引号包裹，但是在JSON中，所有的key必须要加上双引号。

JSON的验证和格式化工具

下面列出一些能够对JSON数据进行校验和格式化的在线地址

https://jsonlint.com/

http://tool.oschina.net/codeformat/json

https://jsonformatter.curiousconcept.com/

JSON文件和MIME类型

在开发中我们经常需要处理大量的JSON数据，JSON这种数据交换格式可以作为独立的文件存在于文件系统中，文件扩展名为 .json

JSON的MIME类型是application/json, 详细信息请参考IANA官网维护的所有媒体类型列表。

三、JSON的数据类型

JSON中（作为value值）的数据类型包括对象、字符串、数字、布尔值、null和数组六种。

① 字符串

JSON中的字符串可以由任何的Unicode字符构成，字符串的两边必须被双引号包裹。需要注意的是：虽然在JavaScript语言中字符串可以使用单引号来包裹，但是在JSON中的字符串必须使用双引号包裹。

如果字符串中存在以下特殊字符，那么需要在它们的前面加上一个反斜线（\）来进行转义。

- "  双引号
- \  反斜线
- \/ 正斜线
- \b 退格符
- \f 换页符
- \t 制表符
- \n 换行符
- \r 回车符
- \u 后面跟16进制字符

② 数字

JSON中的数字可以是整数、小数、负数或者是指数。

③ 布尔类型

JSON数据仅仅支持小写形式的布尔类型值：true 和 false。

④ null类型

JSON中没有undefined这种数据类型，它使用null表示空，并且必须小写。

在JavaScript语言中，var obj = null 表示把obj这个对象清空，它和undefined不太一样，null表示什么都没有，undefined表示未定义。

⑤ 对象类型

对象类型是使用逗号分隔的键值对的集合，使用大括号({})裹。

⑥ 数组类型

数组类型是元素的集合，每个元素都可以是字符串、数字、布尔值、对象或者数组中的任何一种。元素与元素之间使用逗号隔开，所有的元素被方括号（[]）包裹，建议数组中所有的元素都应该是相同数据类型的。

四、JSON和XMLHTTPRequest

在前端开发中有一种发送网络请求的技术Ajax，它可以实现异步处理网络通信而不刷新页面。

Ajax的全称为Asynchronous JavaScript and XML，即异步的JavaScript和XML。我们知道JSON的定位是轻量级的数据交互格式，客户端在和服务器端进行网络通信的时候，服务器端返回给我们的数据大多数是JSON或者是XML。也就是说JSON数据在Ajax网络通信中可能扮演重要的角色，那什么Ajax不叫异步的JSON而叫做异步的XML呢？ 答案是：因为刚提出这种网络请求技术的时候，XML相比JSON更流行。

在Ajax网络请求中用到的核心对象XMLHTTPRequest也是如此，其实这个对象命名中包含XML也仅仅是因为对于当时而言，XML是网络请求中最常用的数据交换格式。如果放在今天，那么它们的名字应该叫做AjaJ(Asynchronous JavaScript and JSON)和JSONHTTPRequest更合适一些。

五、JavaScript中JSON数据的序列化和反序列化处理

在网络请求中，如果服务器返回给我们的数据是JSON数据，那么为了方便对数据的操作，通常我们在网络请求成功拿到JSON数据之后会先对JSON数据进行反序列化操作。

在前端开发中，早期的JSON解析基本上由eval函数来完成，ECMAScript5对解析JSON的行为进行了规范，定义了全局对象JSON。目前IE8+、FireFox 3.5+、Opera 10.5、Safari 4+和Chrome等浏览器均支持原生的JSON全局对象。

JSON数据的处理主要涉及到两方面：序列化处理和反序列化处理

使用eavl函数来处理JSON数据

eavl函数说明

JavaScript语言中eavl函数可以把字符串转换为js的代码并且马上执行，使用情况和Function构造函数用法类型。

    eval("var a = 123;");
    console.log(a + 1);  //输出结果为124

因为从某种程度上来讲，json其实是JavaScript语言的严格子集，所以我们可以直接通过eval函数来对json数据进行解析。需要注意的是，使用eavl函数来对json数据结构求值存在风险，因为可能会执行一些恶意代码。

eavl函数解析JSON

服务器返回给前端的json数据可能是{...}形式的，也可能是[...]形式的，分别对应js中的对象和数组。如果是{...}形式的，那么在解析的时候，如果直接以eval(json)的方式处理会报错，因为js中不允许直接写{name:"zs"}类似的语句。遇到这种结构的json数据，通常我们有两种方式进行处理：① 包装成表达式 ② 赋值给变量。

    //001 [...] 格式的json数据
    var arrJson= '[{"name":"zs","age":18},{"name":"lisi","age":28}]';
    var jsonArr = eval(arrJson);

    //002 {...} 格式的json数据
    var objJson = `{"name":"wendingding","age":18,"contentAbout":["JavaScript","CSS","HTML"],"car":{"number":"粤A6666","color":"red"}}`;

    //eval(json);  错误的演示：报错
    //处理方式(1)：以拼接的方式赋值给变量
    eval("var jsonObj1 = " + objJson);
    //处理方式(2)：包装成表达式
    var jsonObj2 = eval("(" + objJson +")");

    //打印转换后得到的数组|对象
    console.log(jsonArr);
    console.log(jsonObj1);
    console.log(jsonObj2);

使用JSON全局对象来处理JSON数据

JSON全局对象拥有两个方法：stringify()和parse()，其中parse方法用于把json数据反序列化为原生的js，stringify方法用于把js对象序列化为json字符串。

parse方法的使用

语法：JSON.parse(jsonString,[fn])

参数说明

> 第一个参数：jsonString为要解析的json字符串
> 第二个参数：fn是一个可选参数，该参数为函数类型，接收两个参数，分别是每个键值对的key和value。

代码示例

    //json字符串
    var objJson = `{"name":"wendingding","age":18,"contentAbout":["JavaScript","CSS","HTML"],"car":{"number":"粤A6666","color":"red"}}`;

    //把json字符串转换为js数组
    var arrJson= '[{"name":"zs","age":18},{"name":"lisi","age":28}]';

    //把json字符串转换为js对象
    var jsonObj = JSON.parse(objJson);
    var jsonArr = JSON.parse(arrJson);
    console.log(jsonObj);
    console.log(jsonArr);

    //演示parse方法中函数参数的使用
    function fn(key, value) {
        if (key === "name") {
            return value + "++"         //在原有value值的基础上拼接++字符串
        } else if (key === "age") {
            return undefined            //如果返回undefined，则表示删除对应的键值对
        } else {
            return value                //正常返回对应的value值
        }
    }
    console.log(JSON.parse(objJson, fn));

stringify方法使用说明

语法：JSON.stringify(Obj,[fn|arr],[space])

参数说明

> 第一个参数：Obj为要进行序列化操作的JavaScript对象
> 第二个参数：过滤器，可以是函数或者是一个数组
> 第三个参数：是否在生成的json字符串中保留缩进，用于控制缩进的字符

    //js中的普通对象
    var obj = {
        name:"zs",
        age:18,
        friends:["小霸王","花仙子","奥特曼"],
        other:undefined,
        showName:function () {
            console.log(this.name);
        }

    };

    //把js中的对象转换为json字符串
    //注意：
    //001 如果键值对中存在value值为undefined的数据，那么会被跳过
    //002 对象中的方法以及该对象的原型成员数据在进行转换的时候，会被有意忽略
    console.log(JSON.stringify(obj));

    //控制缩进，该参数的值可以是数字也可以是字符串，自动换行
    //001 如果是字符串那么会把对应的字符拼接在键值对前面，超过10个字符的省略
    //002 如果是数字那么会设置对应的缩进，最多为10，超过则默认为10
    console.log(JSON.stringify(obj, null, 4));
    console.log(JSON.stringify(obj, null, "@@"));

    //过滤器（数组）：表示只处理key为name和age这两个键值对
    console.log(JSON.stringify(obj, ["name","age"]));

    //过滤器（函数）：
    function fn(key,value) {
        if (key === "age")
        {
            return value + 20;
        }else if (key === "name")
        {
            return undefined;       //过滤掉key为name这个键值对
        }else
        {
            return value;
        }
    }
    console.log(JSON.stringify(obj,fn));

JSON数据总结

> ❐  JSON全称是JavaScript Object Notation基于JavaScript，是JavaScript的子集。
> ❐  JSON虽然是JavaScript的子集，但并不从属于JavaScript，它独立于语言。
> ❐  JSON是用来表示和传输数据的格式，比XML更轻量级，现已成为web数据交换的事实标准。
> ❐  JSON的优势在于其可以方便的把JSON字符串数据转换为对应的对象，比XML更方便且数据更小。
> ❐  JSON语法可以表示：字符串、数值、布尔值、null、对象和数组6种类型的值，不支持undefined。
> ❐  JSON中的"键"区别于JavaScript，必须要加上双引号。
> ❐  JSON解析可以使用传统的eval函数，或ECMAScript5推出的全局对象来处理。

参考资料

JSON官网：http://json.org/

JSON维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/JSON

JSON作者简介：https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_Crockford

JSON必知必会:https://book.douban.com/subject/26789960/

JavaScript高级程序设计：https://book.douban.com/subject/10546125/