目录

         原始方式

         通用方式

         内置方式

         契约方式

 

 

1.什么是JSON

 

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等）。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

 

2.JSON语法规则

 

JSON 语法是 JavaScript 对象表示法语法的子集。

l  数据在名称/值对中

l  数据由逗号分隔

l  花括号保存对象

l  方括号保存数组

 

JSON 数据的书写格式是：名称/值对。

名称/值对包括字段名称（在双引号中），后面写一个冒号，然后是值：

"firstName" : "John"

这很容易理解，等价于这条 JavaScript 语句：

firstName = "John"

 

JSON 值可以是：

l  数字（整数或浮点数）

l  字符串（在双引号中）

l  逻辑值（true 或 false）

l  数组（在方括号中）

l  对象（在花括号中）

l  null

 

JSON在线校验格式化工具：

 

3.JSON基础结构

 

JSON建构有两种结构

JSON简单说就是javascript中的对象和数组，所以这两种结构就是对象和数组两种结构，通过这两种结构可以表示各种复杂的结构。

1、对象：对象在js中表示为“{}”括起来的内容，数据结构为 {key：value,key：value,...}的键值对的结构，在面向对象的语言中，key为对象的属性，value为对应的属性值，所以很容易理解，取值方法为 对象.key 获取属性值，这个属性值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

2、数组：数组在js中是中括号“[]”括起来的内容，数据结构为 ["java","javascript","vb",...]，取值方式和所有语言中一样，使用索引获取，字段值的类型可以是 数字、字符串、数组、对象几种。

经过对象、数组2种结构就可以组合成复杂的数据结构了。

 

4.JSON基础示例

 

简单地说，JSON 可以将 JavaScript 对象中表示的一组数据转换为字符串，然后就可以在函数之间轻松地传递这个字符串，或者在异步应用程序中将字符串从 Web 客户机传递给服务器端程序。这个字符串看起来有点儿古怪，但是JavaScript很容易解释它，而且 JSON 可以表示比"名称 / 值对"更复杂的结构。例如，可以表示数组和复杂的对象，而不仅仅是键和值的简单列表。

名称 / 值对

按照最简单的形式，可以用下面这样的 JSON 表示"名称 / 值对"：

{ "firstName": "Brett" }

这个示例非常基本，而且实际上比等效的纯文本"名称 / 值对"占用更多的空间：

firstName=Brett

但是，当将多个"名称 / 值对"串在一起时，JSON 就会体现出它的价值了。首先，可以创建包含多个"名称 / 值对"的 记录，比如：

{ "firstName": "Brett", "lastName":"McLaughlin", "email": "aaaa" }

从语法方面来看，这与"名称 / 值对"相比并没有很大的优势，但是在这种情况下 JSON 更容易使用，而且可读性更好。例如，它明确地表示以上三个值都是同一记录的一部分；花括号使这些值有了某种联系。

 

表示数组

当需要表示一组值时，JSON 不但能够提高可读性，而且可以减少复杂性。例如，假设您希望表示一个人名列表。在XML中，需要许多开始标记和结束标记；如果使用典型的名称 / 值对（就像在本系列前面文章中看到的那种名称 / 值对），那么必须建立一种专有的数据格式，或者将键名称修改为 person1-firstName这样的形式。

如果使用 JSON，就只需将多个带花括号的记录分组在一起：

1 2 3 4 5 6 7

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

 

这不难理解。在这个示例中，只有一个名为 people的变量，值是包含三个条目的数组，每个条目是一个人的记录，其中包含名、姓和电子邮件地址。上面的示例演示如何用括号将记录组合成一个值。当然，可以使用相同的语法表示多个值（每个值包含多个记录）：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

{ "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"  } ] }

 

这里最值得注意的是，能够表示多个值，每个值进而包含多个值。但是还应该注意，在不同的主条目（programmers、authors 和 musicians）之间，记录中实际的名称 / 值对可以不一样。JSON 是完全动态的，允许在 JSON 结构的中间改变表示数据的方式。

在处理 JSON 格式的数据时，没有需要遵守的预定义的约束。所以，在同样的数据结构中，可以改变表示数据的方式，甚至可以以不同方式表示同一事物。

 

5.JSON和XML比较

 

可读性

JSON和XML的可读性可谓不相上下，一边是简易的语法，一边是规范的标签形式，很难分出胜负。

可扩展性

XML天生有很好的扩展性，JSON当然也有，没有什么是XML能扩展，而JSON却不能扩展的。不过JSON在Javascript主场作战，可以存储Javascript复合对象，有着xml不可比拟的优势。

编码难度、解码难度（略）

 

实例比较

XML和JSON都使用结构化方法来标记数据，下面来做一个简单的比较。

用XML表示中国部分省市数据如下：

      
          
       
        中国
           
               
        
         黑龙江
                
                    
         
          哈尔滨
                     
         
          大庆
                 
            
           
               
        
         广东
                
                    
         
          广州
                     
         
          深圳
                     
         
          珠海
                 
            
           
               
        
         台湾
                
                    
         
          台北
                     
         
          高雄
                 
            
           
               
        
         新疆
                
                    
         
          乌鲁木齐
                 
            
       
      

 

用JSON表示如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

{      "name" : "中国" ,      "province" :[      {         "name" : "黑龙江" ,          "cities" :{              "city" :[ "哈尔滨" , "大庆" ]          }       },       {          "name" : "广东" ,          "cities" :{              "city" :[ "广州" , "深圳" , "珠海" ]          }      },      {          "name" : "台湾" ,          "cities" :{              "city" :[ "台北" , "高雄" ]          }      },      {          "name" : "新疆" ,          "cities" :{              "city" :[ "乌鲁木齐" ]          }      } ] }

 

6. .NET操作JSON

 

JSON文件读入到内存中就是字符串，.NET操作JSON就是生成与解析JSON字符串。操作JSON通常有以下几种方式：

1. 原始方式：自己按照JSON的语法格式，写代码直接操作JSON字符串。如非必要，应该很少人会走这条路，从头再来的。

2. 通用方式：这种方式是使用开源的类库Newtonsoft.Json(下载地址http://json.codeplex.com/)。下载后加入工程就能用。通常可以使用JObject, JsonReader, JsonWriter处理。这种方式最通用，也最灵活，可以随时修改不爽的地方。

(1)使用JsonReader读Json字符串：

1 2 3 4 5 6

string  jsonText = @"{""input"" : ""value"", ""output"" : ""result""}" ; JsonReader reader = new  JsonTextReader( new  StringReader(jsonText)); while  (reader.Read()) {      Console.WriteLine(reader.TokenType + "\t\t"  + reader.ValueType + "\t\t"  + reader.Value); }

 

(2)使用JsonWriter写字符串：

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StringWriter sw = new  StringWriter(); JsonWriter writer = new  JsonTextWriter(sw); writer.WriteStartObject(); writer.WritePropertyName( "input" ); writer.WriteValue( "value" ); writer.WritePropertyName( "output" ); writer.WriteValue( "result" ); writer.WriteEndObject(); writer.Flush(); string  jsonText = sw.GetStringBuilder().ToString(); Console.WriteLine(jsonText);

 

(3)使用JObject读写字符串：

1 2	JObject jo = JObject.Parse(jsonText); string [] values = jo.Properties().Select(item => item.Value.ToString()).ToArray();

 

(4)使用JsonSerializer读写对象(基于JsonWriter与JsonReader):

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Project p = new  Project() { Input = "stone" , Output = "gold"  }; JsonSerializer serializer = new  JsonSerializer(); StringWriter sw = new  StringWriter(); serializer.Serialize( new  JsonTextWriter(sw), p); Console.WriteLine(sw.GetStringBuilder().ToString()); StringReader sr = new  StringReader( @"{""Input"":""stone"", ""Output"":""gold""}" ); Project p1 = (Project)serializer.Deserialize( new  JsonTextReader(sr), typeof (Project)); Console.WriteLine(p1.Input + "=>"  + p1.Output);

 

上面的代码都是基于下面这个Project类定义：

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class  Project {      public  string  Input { get ; set ; }      public  string  Output { get ; set ; } }

 

此外，如果上面的JsonTextReader等类编译不过的话，说明是我们自己修改过的类，换成你们自己的相关类就可以了，不影响使用。

3. 内置方式：使用.NET Framework 3.5/4.0中提供的System.Web.Script.Serialization命名空间下的JavaScriptSerializer类进行对象的序列化与反序列化，很直接。

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Project p = new  Project() { Input = "stone" , Output = "gold"  }; JavaScriptSerializer serializer = new  JavaScriptSerializer(); var  json = serializer.Serialize(p); Console.WriteLine(json); var  p1 = serializer.Deserialize<Project>(json); Console.WriteLine(p1.Input + "=>"  + p1.Output); Console.WriteLine(ReferenceEquals(p,p1));

 

注意：如果使用的是VS2010，则要求当前的工程的Target Framework要改成.Net Framework 4，不能使用Client Profile。当然这个System.Web.Extensions.dll主要是Web使用的，直接在Console工程中用感觉有点浪费资源。

此外，从最后一句也可以看到，序列化与反序列化是深拷贝的一种典型的实现方式。

更新1：

注意用System.Web.Script.Serialization的时候，序列化没问题，反序列化会将DateTime赋值成了UTC时间。

UTC时间 + 时区差 = 本地时间

6:02 + (＋0800) = 14：02（北京时间）

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DateTime dt = DateTime.Now; JavaScriptSerializer serializer = new  JavaScriptSerializer(); var  json = serializer.Serialize(dt); Console.WriteLine(json); var  dt1 = serializer.Deserialize<DateTime>(json); Response.Write(dt1.ToString()+ "<br />" ); Response.Write(ReferenceEquals(dt, dt1));

 关于UTC时间与北京时间的区别请移步：

 感谢  老牛吃肉 提醒

 

4. 契约方式：使用System.Runtime.Serialization.dll提供的DataContractJsonSerializer或者 JsonReaderWriterFactory实现。

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Project p = new  Project() { Input = "stone" , Output = "gold"  }; DataContractJsonSerializer serializer = new  DataContractJsonSerializer(p.GetType()); string  jsonText;    using  (MemoryStream stream = new  MemoryStream()) {      serializer.WriteObject(stream, p);      jsonText = Encoding.UTF8.GetString(stream.ToArray());      Console.WriteLine(jsonText); }   using  (MemoryStream ms = new  MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(jsonText))) {      DataContractJsonSerializer serializer1 = new  DataContractJsonSerializer( typeof (Project));      Project p1 = (Project)serializer1.ReadObject(ms);      Console.WriteLine(p1.Input + "=>"  + p1.Output); }

 

这里要注意，这里的Project类和成员要加相关的Attribute：

1 2 3 4 5 6 7 8

[DataContract] class  Project {      [DataMember]      public  string  Input { get ; set ; }      [DataMember]      public  string  Output { get ; set ; } }

 

实用参考：

JSON验证工具：

JSON简明教程：

Newtonsoft.Json类库下载：

 

通过序列化将.net对象转换为JSON字符串

 

在web开发过程中，我们经常需要将从数据库中查询到的数据(一般为一个集合，列表或数组等)转换为JSON格式字符串传回客户端，这就需要进行序列化，这里用到的是JsonConvert对象的SerializeObject方法。其语法格式为：JsonConvert.SerializeObject(object)，代码中的”object”就是要序列化的.net对象，序列化后返回的是json字符串。

 

比如，现在我们有一个TStudent的学生表，表中的字段和已有数据如图所示

 

从表中我们可以看到一共有五条数据，现在我们要从数据库中取出这些数据，然后利用JSON.NET的JsonConvert对象序列化它们为json字符串，并显示在页面上。C#代码如下

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

protected  void  Page_Load( object  sender, EventArgs e)          {              using  (L2SDBDataContext db = new  L2SDBDataContext())              {                  List<Student> studentList = new  List<Student>();                  var  query = from  s in  db.TStudents                              select  new  {                                  StudentID=s.StudentID,                                  Name=s.Name,                                  Hometown=s.Hometown,                                  Gender=s.Gender,                                  Brithday=s.Birthday,                                  ClassID=s.ClassID,                                  Weight=s.Weight,                                  Height=s.Height,                                  Desc=s.Desc                              };                  foreach  ( var  item in  query)                  {                      Student student = new  Student { StudentID=item.StudentID,Name=item.Name,Hometown=item.Hometown,Gender=item.Gender,Brithday=item.Brithday,ClassID=item.ClassID,Weight=item.Weight,Height=item.Height,Desc=item.Desc};                      studentList.Add(student);                  }                  lbMsg.InnerText = JsonConvert.SerializeObject(studentList);              }          }

 

输出结果：

 

从图中我们可以看到，数据库中的5条记录全部取出来并转化为json字符串了。

 

使用LINQ to JSON定制JSON数据

 

使用JsonConvert对象的SerializeObject只是简单地将一个list或集合转换为json字符串。但是，有的时候我们的前端框架比如ExtJs对服务端返回的数据格式是有一定要求的，比如下面的数据格式，这时就需要用到JSON.NET的LINQ to JSON，LINQ to JSON的作用就是根据需要的格式来定制json数据。

 

比如经常用在分页的json格式如代码：

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{      "total" : 5, //记录总数      "rows" :[          //json格式的数据列表      ] }

 

使用LINQ to JSON前，需要引用Newtonsoft.Json的dll和using Newtonsoft.Json.Linq的命名空间。LINQ to JSON主要使用到JObject, JArray, JProperty和JValue这四个对象，JObject用来生成一个JSON对象，简单来说就是生成”{}”，JArray用来生成一个JSON数组，也就是”[]”，JProperty用来生成一个JSON数据，格式为key/value的值，而JValue则直接生成一个JSON值。下面我们就用LINQ to JSON返回上面分页格式的数据。代码如下：

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protected  void  Page_Load( object  sender, EventArgs e)          {              using  (L2SDBDataContext db = new  L2SDBDataContext())              {                  //从数据库中取出数据并放到列表list中                  List<Student> studentList = new  List<Student>();                  var  query = from  s in  db.TStudents                              select  new                              {                                  StudentID = s.StudentID,                                  Name = s.Name,                                  Hometown = s.Hometown,                                  Gender = s.Gender,                                  Brithday = s.Birthday,                                  ClassID = s.ClassID,                                  Weight = s.Weight,                                  Height = s.Height,                                  Desc = s.Desc                              };                  foreach  ( var  item in  query)                  {                      Student student = new  Student { StudentID = item.StudentID, Name = item.Name, Hometown = item.Hometown, Gender = item.Gender, Brithday = item.Brithday, ClassID = item.ClassID, Weight = item.Weight, Height = item.Height, Desc = item.Desc };                      studentList.Add(student);                  }                     //基于创建的list使用LINQ to JSON创建期望格式的JSON数据                  lbMsg.InnerText = new  JObject(                          new  JProperty( "total" ,studentList.Count),                          new  JProperty( "rows" ,                                  new  JArray(                                          //使用LINQ to JSON可直接在select语句中生成JSON数据对象，无须其它转换过程                                          from  p in  studentList                                          select  new  JObject(                                                  new  JProperty( "studentID" ,p.StudentID),                                                  new  JProperty( "name" ,p.Name),                                                  new  JProperty( "homeTown" ,p.Hometown)                                              )                                      )                              )                      ).ToString();              }          }

 

输出结果为：

 

 

处理客户端提交的JSON数据

 

客户端提交过来的数据一般都是json字符串，有了更好地进行操作（面向对象的方式），所以我们一般都会想办法将json字符串转换为json对象。例如客户端提交了以下数组格式json字符串。

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[      {StudentID: "100" ,Name: "aaa" ,Hometown: "china" },      {StudentID: "101" ,Name: "bbb" ,Hometown: "us" },      {StudentID: "102" ,Name: "ccc" ,Hometown: "england" } ]

 

在服务端就可以使用JObject或JArray的Parse方法轻松地将json字符串转换为json对象，然后通过对象的方式提取数据。下面是服务端代码。

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protected  void  Page_Load( object  sender, EventArgs e)          {              string  inputJsonString = @"                  [                      {StudentID:'100',Name:'aaa',Hometown:'china'},                      {StudentID:'101',Name:'bbb',Hometown:'us'},                      {StudentID:'102',Name:'ccc',Hometown:'england'}                  ]" ;              JArray jsonObj = JArray.Parse(inputJsonString);              string  message = @"<table border='1'>                      <tr><td width='80'>StudentID</td><td width='100'>Name</td><td width='100'>Hometown</td></tr>" ;              string  tpl = "<tr><td>{0}</td><td>{1}</td><td>{2}</td></tr>" ;              foreach  (JObject jObject in  jsonObj)              {                  message += String.Format(tpl, jObject[ "StudentID" ], jObject[ "Name" ],jObject[ "Hometown" ]);              }              message += "</table>" ;              lbMsg.InnerHtml = message;          }

输出结果：

 

 

当然，服务端除了使用LINQ to JSON来转换json字符串外，也可以使用JsonConvert的DeserializeObject方法。如下面代码实现上面同样的功能。

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List<Student> studentList = JsonConvert.DeserializeObject<List<Student>>(inputJsonString); //注意这里必须为List<Student>类型,因为客户端提交的是一个数组json              foreach  (Student student in  studentList)              {                  message += String.Format(tpl, student.StudentID, student.Name,student.Hometown);              }

 

总结：

在客户端，读写json对象可以使用”.”操作符或”["key”]”，json字符串转换为json对象使用eval()函数。

在服务端，由.net对象转换json字符串优先使用JsonConvert对象的SerializeObject方法，定制输出json字符串使用LINQ to JSON。由json字符串转换为.net对象优先使用JsonConvert对象的DeserializeObject方法，然后也可以使用LINQ to JSON。

 

参考来源：