JSON

#Programming

JavaScript Object Notation

是一种轻量级、灵活强大的数据交换格式。

JSON 由 JavaScript 的对象表示法演变而来，但它是一种独立的语言格式，不仅限于 JavaScript，几乎所有的编程语言都支持解析和生成 JSON。

JSON 格式易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。它通常用于服务器和客户端之间的数据传递，同时也广泛用于配置文件和嵌入式系统中。它的简单性和跨平台特性使其成为现代 Web 开发中不可或缺的一部分。

基本结构

JSON 格式主要有两种结构：包括对象和数组

1. 对象（Object）

对象在 JSON 中以花括号 {} 包裹，表示为一组无序的键值对（key-value pairs）。

键名（key）必须是字符串，用双引号 " " 包裹
键值（value）可以是字符串、数字、数组、布尔值、null 或另一个对象。

示例：（这个 JSON 对象包含五个键值对，其中 location 的值是另一个嵌套的对象）

json

{
	"name": "Temperature Sensor",
	"model": "TX-100",
	"isActive": true,
	"batteryLevel": 87,
	"location": {
		"latitude": 40.7128,
		"longitude": -74.0060
	}
}

2. 数组（Array）

数组在 JSON 中以方括号 [] 包裹，表示为一组有序的值。
数组的值可以是任意类型，包括字符串、数字、对象、数组、布尔值或 null。示例：

JSON

[
  "temperature",
  "humidity",
  "pressure",
  "altitude"
]

数据类型

JSON 支持以下数据类型：

字符串（String）：用双引号 "" 包裹的字符序列，可以包含转义字符（如 \n 表示换行，\t 表示制表符）。
json
```
"name": "Temperature Sensor"
```
数值（Number）：可以是整数或浮点数，不需要引号。
json
```
"batteryLevel": 87
```
布尔值（Boolean）：值只能是 true 或 false，用于表示布尔状态。
json
```
"isActive": true
```
空值（null）：表示空值或不存在的值。
json
```
"lastUpdate": null
```
对象（Object）：用于包含嵌套的键值对数据。由键值对构成的复合结构。
json
```
"location": {
  "latitude": 40.7128,
  "longitude": -74.0060
}
```
数组（Array）：用于包含一组数据，可以是任何类型的值。由有序值构成的列表。
json
```
"readings": [22.5, 23.1, 21.8]
```

JSON 语法规则

JSON 的主要规则：

键必须是字符串，用双引号 "" 包裹，不能使用单引号 '。
值可以是字符串、数值、布尔值、数组、对象或 null。
不允许有额外的逗号（尤其是结尾处）。
JSON 结构可以嵌套，即对象内部可以包含对象或数组，数组内部也可以包含对象或数组。

合法示例：

json

{
  "status": "OK",
  "code": 200,
  "data": {
    "user": {
      "id": 123,
      "name": "Alice",
      "isActive": true
    },
    "items": [
      {
        "id": 1,
        "name": "Item1"
      },
      {
        "id": 2,
        "name": "Item2"
      }
    ]
  }
}

以下是一个 JSON 格式的示例，它表示了一个包含用户信息和购物清单的对象：在这个示例中，user 是一个对象，包含了用户的姓名、电子邮件和年龄。shoppingList 是一个数组，包含了一系列的字符串，表示购物清单上的物品。

json

{
  "user": {
    "name": "Alice",
    "email": "alice@example.com",
    "age": 25
  },
  "shoppingList": [
    "bread",
    "milk",
    "cheese"
  ]
}

JSON 特点与常见应用

1. 特点

轻量级：JSON 结构简单，没有冗余的标记，使得数据体积较小。
可读性：格式清晰，易于阅读和编写。
跨平台：JSON 是文本格式，可以在不同的操作系统和编程语言之间传输。
语言无关：虽然基于 JavaScript，但 JSON 是独立于语言的，几乎所有的编程语言都有解析和生成 JSON 数据的能力。

2. 常见应用

JSON 广泛应用于 Web 服务和 API 中，作为客户端和服务器之间数据交换的格式。例如，Web 应用程序可以通过 JSON 发送和接收数据，而不需要依赖于 XML 或其他格式。此外，JSON 也常用于配置文件、数据存储和缓存等场景。

配置文件：JSON 常用于存储配置信息，例如数据库连接信息、用户设置等。
API 数据交换：客户端和服务器之间常通过 JSON 格式的数据交换。
数据序列化：将复杂的数据结构（如对象）序列化为 JSON 格式以便于传输和存储。