json的序列化

Posted 2020-11-15 难得糊涂

㈠什么是json？

JSON(JavaScript Object Notation, JS 对象简谱) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript(欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得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，并有效地提升网络传输效率。
   

 是JavaScript用来处理数据的一种格式，大部分是用来处理JavaScript和web服务器端之间的数据交换，把后台web服务器的数据传递到前台，然后使用JavaScript进行处理，例如ajax等，是独立于语言和平台的轻量级的数据交换格式。

 

㈡json语法

JSON的语法可以表示以下三种类型的值。

? 简单值：使用与 JavaScript 相同的语法，可以在 JSON 中表示字符串、数值、布尔值和 null。但 JSON不支持 JavaScript中的特殊值 undefined。

? 对象：对象作为一种复杂数据类型，表示的是一组无序的键值对儿。而每个键值对儿中的值可 以是简单值，也可以是复杂数据类型的值。

? 数组：数组也是一种复杂数据类型，表示一组有序的值的列表，可以通过数值索引来访问其中 的值。数组的值也可以是任意类型——简单值、对象或数组。

JSON不支持变量、函数或对象实例，它就是一种表示结构化数据的格式，虽然与 JavaScript中表示 数据的某些语法相同，但它并不局限于 JavaScript的范畴

 

㈢简单值

⑴简单的 JSON数据形式就是简单值。

例如，下面这个值是有效的 JSON数据： 5

这是 JSON表示数值 5的方式。

 

⑵类似地，下面是 JSON表示字符串的方式： "Hello world!"

JavaScript字符串与 JSON字符串的大区别在于，JSON字符串必须使用双引号（单引号会导致语法错误）。

布尔值和 null 也是有效的 JSON形式。

 

㈣对象
⑴JSON中的对象与 JavaScript字面量稍微有一些不同。

下面是一个 JavaScript中的对象字面量：

var person = {
       
              name: "Nicholas", 
              age: 29 
}; 

这虽然是开发人员在 JavaScript 中创建对象字面量的标准方式，但 JSON 中的对象要求给属性加引号。

 

⑵实际上，在 JavaScript中，前面的对象字面量完全可以写成下面这样：

var object = { 
                   "name": "Nicholas", 
                    "age": 29 
}; 

 

⑶JSON表示上述对象的方式如下：

{  
      "name": "Nicholas", 
       "age": 29 
} 

与 JavaScript的对象字面量相比，JSON对象有两个地方不一样。首先，没有声明变量（JSON中没 有变量的概念）。其次，没有末尾的分号（因为这不是 JavaScript 语句，所以不需要分号）。再说一遍， 对象的属性必须加双引号，这在 JSON中是必需的。

 

⑷属性的值可以是简单值，也可以是复杂类型值，因此可以像下面这样在对象中嵌入对象： 

{ 
    "name": "Nicholas",
     "age": 29, "school": { 
                           "name": "Merrimack College",
                           "location": "North Andover, MA" 
     } 
} 

这个例子在顶级对象中嵌入了学校（"school"）信息。虽然有两个"name"属性，但由于它们分别 属于不同的对象，因此这样完全没有问题。不过，同一个对象中绝对不应该出现两个同名属性。 与 JavaScript不同，JSON中对象的属性名任何时候都必须加双引号。手工编写 JSON时，忘了给对 象属性名加双引号或者把双引号写成单引号都是常见的错误。

㈤数组
⑴JSON中的第二种复杂数据类型是数组。JSON数组采用的就是 JavaScript中的数组字面量形式。

例如，下面是 JavaScript中的数组字面量：

var values = [25, "hi", true]; 

⑵在 JSON中，可以采用同样的语法表示同一个数组：

[25, "hi", true] 

⑶同样要注意，JSON数组也没有变量和分号。把数组和对象结合起来，可以构成更复杂的数据集合

㈥JSON对象

⑴早期的 JSON解析器基本上就是使用 JavaScript的 eval()函数。由于 JSON是 JavaScript语法的子集，因此 eval()函数可以解析、解释并返回 JavaScript对象和数组。ECMAScript 5对解析 JSON的行 为进行规范，定义了全局对象 JSON。支持这个对象的浏览器有 IE 8+、Firefox 3.5+、Safari 4+、Chrome 和 Opera 10.5+。对于较早版本的浏览器，可以使用一个 shim：https://github.com/douglascrockford/JSON-js。 在旧版本的浏览器中，使用 eval()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。 对于不能原生支持 JSON解析的浏览器，使用这个 shim是佳选择。

 

⑵JSON 对象有两个方法：stringify()和 parse()。在简单的情况下，这两个方法分别用于把 JavaScript对象序列化为 JSON字符串和把 JSON字符串解析为原生 JavaScript值。

例如：

var book = {
              title: "Professional javascript", 
              authors: [
                            "Nicholas C. Zakas" 
                             ],
                             edition: 3, 
                             year: 2011 
            }; 

var jsonText = JSON.stringify(book);

这个例子使用 JSON.stringify()把一个 JavaScript对象序列化为一个 JSON字符串，然后将它保 存在变量 jsonText 中。默认情况下，JSON.stringify()输出的 JSON字符串不包含任何空格字符或 缩进，因此保存。

 

⑶在 jsonText 中的字符串如下所示：

{"title":"Professional JavaScript","authors":["Nicholas C. Zakas"],"edition":3, "year":2011} 

 

⑸在序列化 JavaScript 对象时，所有函数及原型成员都会被有意忽略，不体现在结果中。此外，值为 undefined 的任何属性也都会被跳过。结果中终都是值为有效 JSON数据类型的实例属性。 将 JSON字符串直接传递给 JSON.parse()就可以得到相应的 JavaScript值。

 

⑹例如，使用下列代码 就可以创建与 book 类似的对象：

var bookCopy = JSON.parse(jsonText); 

注意，虽然 book 与 bookCopy 具有相同的属性，但它们是两个独立的、没有任何关系的对象。 如果传给 JSON.parse()的字符串不是有效的 JSON，该方法会抛出错误。

 

㈦序列化选项

实际上，JSON.stringify()除了要序列化的 JavaScript对象外，还可以接收另外两个参数，这两 个参数用于指定以不同的方式序列化 JavaScript 对象。第一个参数是个过滤器，可以是一个数组，也可 以是一个函数；第二个参数是一个选项，表示是否在 JSON字符串中保留缩进。单独或组合使用这两个 参数，可以更全面深入地控制 JSON的序列化。

 

⑴ 过滤结果

①如果过滤器参数是数组，那么 JSON.stringify()的结果中将只包含数组中列出的属性。

来看下面的例子：

var book = { 
                  "title": "Professional JavaScript", 
                  "authors": [ 
                               "Nicholas C. Zakas" 
                                ], 
                                edition: 3, 
                                year: 2011 
                }; 

var jsonText = JSON.stringify(book, ["title", "edition"]);

JSON.stringify()的第二个参数是一个数组，其中包含两个字符串："title"和"edition"。

这两个属性与将要序列化的对象中的属性是对应的，因此在返回的结果字符串中，就只会包含这两个属性：

{"title":"Professional JavaScript","edition":3} 

如果第二个参数是函数，行为会稍有不同。传入的函数接收两个参数，属性（键）名和属性值。根 据属性（键）名可以知道应该如何处理要序列化的对象中的属性。属性名只能是字符串，而在值并非键 值对儿结构的值时，键名可以是空字符串。

为了改变序列化对象的结果，函数返回的值就是相应键的值。不过要注意，如果函数返回了undefined，那么相应的属性会被忽略。

还是看一个例子吧： 

var book = { 
                "title": "Professional JavaScript",
                "authors": [ 
                           "Nicholas C. Zakas" 
                           ], 
                            edition: 3, 
                            year: 2011 
}; 

var jsonText = JSON.stringify(book, function(key, value){
     switch(key){
            case "authors":
                    return value.join(",") 

            case "year":
                  return 5000; 

            case "edition": 
                   return undefined; 

            default:
                   return value; 
       } 
});

这里，函数过滤器根据传入的键来决定结果。如果键为"authors"，就将数组连接为一个字符串； 如果键为"year"，则将其值设置为 5000；如果键为"edition"，通过返回 undefined 删除该属性后，一定要提供 default 项，此时返回传入的值，以便其他值都能正常出现在结果中。实际上，第 一次调用这个函数过滤器，传入的键是一个空字符串，而值就是 book 对象。

 

序列化后的 JSON字符串 如下所示：

{"title":"Professional JavaScript","authors":"Nicholas C. Zakas","year":5000} 

要序列化的对象中的每一个对象都要经过过滤器，因此数组中的每个带有这些属性的对象经过过滤 之后，每个对象都只会包含"title"、"authors"和"year"属性。

 

Firefox 3.5和 3.6对 JSON.stringify()的实现有一个 bug，在将函数作为该方法的第二个参数时 这个 bug就会出现，即这个函数只能作为过滤器：返回 undefined 意味着要跳过某个属性，而返回其 他任何值都会在结果中包含相应的属性。Firefox 4修复了这个 bug。

 

 

⑵字符串缩进

JSON.stringify()方法的第三个参数用于控制结果中的缩进和空白符。如果这个参数是一个数值，那它表示的是每个级别缩进的空格数。

例如，要在每个级别缩进 4个空格，可以这样写代码： 

var book = { 
              "title": "Professional JavaScript", 
               "authors": [ 
                      "Nicholas C. Zakas" 
                   ],
                       edition: 3, 
                       year: 2011
}; 

var jsonText = JSON.stringify(book, null, 4);

 

保存在 jsonText 中的字符串如下所示：

{ 
   "title": "Professional JavaScript", 
    "authors": [
            "Nicholas C. Zakas" 
         ], 
            "edition": 3, 
            "year": 2011 
} 

 

JSON.stringify()也在结果字符串中插入了换行符以提高可读性。只要传入有效的控制缩进的参数值，结果字符串就会包含换行符。（只缩进而不换行意义不大。）大缩进空格数为 10，所有大于 10的值都会自动转换为 10。

如果缩进参数是一个字符串而非数值，则这个字符串将在 JSON字符串中被用作缩进字符（不再使用空格）。在使用字符串的情况下，可以将缩进字符设置为制表符，或者两个短划线之类的任意字符。

var jsonText = JSON.stringify(book, null, " - -"); 

这样，jsonText 中的字符串将变成如下所示： 

{
   --"title": "Professional JavaScript",
   --"authors": [ 
   ----"Nicholas C. Zakas"
   --], 
   --"edition": 3, 
   --"year": 2011 
} 

缩进字符串长不能超过 10个字符长。如果字符串长度超过了 10 个，结果中将只出现前 10 个字符。

 

 

⑶toJSON()方法

有时候，JSON.stringify()还是不能满足对某些对象进行自定义序列化的需求。在这些情况下， 可以给对象定义 toJSON()方法，返回其自身的JSON数据格式。原生 Date 对象有一个 toJSON()方法， 能够将JavaScript的Date对象自动转换成ISO 8601日期字符串（与在Date对象上调用toISOString() 的结果完全一样）。

 

 

可以为任何对象添加 toJSON()方法，比如： 

var book = { 
          "title": "Professional JavaScript", 
           "authors": [ 
                    "Nicholas C. Zakas" 
               ], 
                     edition: 3,
                    year: 2011, 
                   toJSON: function(){

                   } 
}; 

var jsonText = JSON.stringify(book);

以上代码在 book 对象上定义了一个 toJSON()方法，该方法返回图书的书名。与 Date 对象类似， 这个对象也将被序列化为一个简单的字符串而非对象。可以让 toJSON()方法返回任何值，它都能正常 工作。比如，可以让这个方法返回 undefined，此时如果包含它的对象嵌入在另一个对象中，会导致 它的值变成 null，而如果它是顶级对象，结果就是 undefined。

 

toJSON()可以作为函数过滤器的补充，因此理解序列化的内部顺序十分重要。

假设把一个对象传 入 JSON.stringify()，序列化该对象的顺序如下。

(1) 如果存在 toJSON()方法而且能通过它取得有效的值，则调用该方法。否则，返回对象本身。

(2) 如果提供了第二个参数，应用这个函数过滤器。传入函数过滤器的值是第(1)步返回的值。

(3) 对第(2)步返回的每个值进行相应的序列化。

(4) 如果提供了第三个参数，执行相应的格式化。

无论是考虑定义 toJSON()方法，还是考虑使用函数过滤器，亦或需要同时使用两者，理解这个顺 序都是至关重要的。 

 

㈨解析选项
JSON.parse()方法也可以接收另一个参数，该参数是一个函数，将在每个键值对儿上调用。为了 区别 JSON.stringify()接收的替换（过滤）函数（replacer），这个函数被称为还原函数（reviver）， 但实际上这两个函数的签名是相同的——它们都接收两个参数，一个键和一个值，而且都需要返回一 个值。

如果还原函数返回 undefined，则表示要从结果中删除相应的键；如果返回其他值，则将该值插 入到结果中。在将日期字符串转换为 Date 对象时，经常要用到还原函数。

例如：

var book = { 
            "title": "Professional JavaScript", 
             "authors": [ 
                      "Nicholas C. Zakas" 
                ], 
                       edition: 3,
                       year: 2011, 
                       releaseDate: new Date(2011, 11, 1) 
}; 

var jsonText = JSON.stringify(book); 

var bookCopy = JSON.parse(jsonText, function(key, value){ 
     if (key == "releaseDate"){
          return new Date(value); 
     } else { 
         return value; 
  }

}); 

alert(bookCopy.releaseDate.getFullYear());

 

以上代码先是为 book 对象新增了一个 releaseDate 属性，该属性保存着一个 Date 对象。这个 对象在经过序列化之后变成了有效的 JSON字符串，然后经过解析又在 bookCopy 中还原为一个 Date 对象。还原函数在遇到"releaseDate"键时，会基于相应的值创建一个新的 Date 对象。结果就是 bookCopy.releaseDate 属性中会保存一个 Date 对象。正因为如此，才能基于这个对象调用 getFullYear()方法。 

 

参考：《JavaScript高级程序设计》