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深入理解JSON对象

前面的话

json(javascript object notation)全称是javascript对象表示法,它是一种数据交换的文本格式,而不是一种编程语言,用于读取结构化数据。2001年由Douglas Crockford提出,目的是取代繁琐笨重的XML格式。本文将详细介绍JSON的相关内容

语法规则

JSON的语法可以表示以下三种类型的值

【1】简单值

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

字符串必须使用双引号表示,不能使用单引号。数值必须以十进制表示,且不能使用NaN和Infinity

[注意]JSON不支持javascript中的特殊值undefined

//合格的简单值
5
"hello world"
true
null
//不合格的简单值
+0x1
'hello world'
undefined
NaN
Infinity

【2】对象

对象作为一种复杂数据类型,表示的是一组有序的键值对儿。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

与javascript的对象字面量相比,JSON有三个不同的地方

1、JSON没有变量的概念

2、JSON中,对象的键名必须放在双引号里面

3、因为JSON不是javascript语句,所以没有末尾的分号

[注意]同一个对象中不应该出现两个同名属性

//合格的对象
{
    "name":"huochai",
    "age":29,
    "school":{
        "name":"diankeyuan",
        "location":"beijing"
    }
}
//不合格的对象
{ name: "张三", 'age': 32 }//属性名必须使用双引号
{};//不需要末尾的分号
{ "birthday": new Date('Fri, 26 Aug 2011 07:13:10 GMT'),
  "getName": function() {
      return this.name;
  }
} // 不能使用函数和日期对象

【3】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

[注意]数组或对象最后一个成员的后面,不能加逗号

JSON对象

JSON之所以流行,是因为可以把JSON数据结构解析为有用的javascript对象

ECMAScript5对解析JSON的行为进行了规范,定义了全局对象JSON

[注意]IE7-浏览器不支持

IE7-浏览器可以通过使用json2.js文件来使用JSON

JSON对象有两个方法:stringify()和parse()。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

stringify()

JSON.stringify()方法用于将一个值转为字符串。该字符串应该符合JSON格式,并且可以被JSON.parse()方法还原 

默认情况下,JSON.stringify()输出的JSON字符串不包括任何空格字符或缩进

var jsonObj = {
    "title":"javascript",
    "group":{
        "name":"jia",
        "tel":12345
    }
};
//{"title":"javascript","group":{"name":"jia","tel":12345}}
JSON.stringify(jsonObj);

具体转换

JSON.stringify('abc') // ""abc""
JSON.stringify(1) // "1"
JSON.stringify(false) // "false"
JSON.stringify([]) // "[]"
JSON.stringify({}) // "{}"
JSON.stringify([1, "false", false])// '[1,"false",false]'
JSON.stringify({ name: "张三" })// '{"name":"张三"}'

stringify()方法把正则表达式和数学对象转换成空对象的字符串形式

JSON.stringify(/foo/) // "{}"
JSON.stringify(Math) // "{}"

stringify()方法把日期对象和包装对象转换成字符串

JSON.stringify(new Boolean(true)) //"true"
JSON.stringify(new String('123')) //""123""
JSON.stringify(new Number(1)) //"1"
JSON.stringify(new Date()) //""2016-09-20T02:26:38.294Z""

如果对象的成员是undefined或函数,这个成员会被省略

如果数组的成员是undefined或函数,则这些值被转成null

JSON.stringify({
  a: function(){},
  b: undefined,
  c: [ function(){}, undefined ]
});
// "{"c":[null,null]}"

如果对象成员或数组成员中出现NaN或Infinity,则这些值被转换成null

console.log(JSON.stringify({
  a: NaN,
  b: Infinity,
  c: [ NaN,Infinity]
}));
//{"a":null,"b":null,"c":[null,null]}

JSON.stringify()方法会忽略对象的不可遍历属性

var obj = {};
Object.defineProperties(obj, {
  'foo': {
    value: 1,
    enumerable: true
  },
  'bar': {
    value: 2,
    enumerable: false
  }
});
JSON.stringify(obj); // {"foo":1}]

参数

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

【数组过滤器】

当stringify()方法的第二个参数是一个数组时,这时相当于实现一个过滤器的功能

【1】过滤器只对对象的第一层属性有效

var jsonObj = {
    "title":"javascript",
    "group":{
        "a":1
    }
};
//{"group":{"a":1}}
console.log(JSON.stringify(jsonObj,["group","a"]))

【2】过滤器对数组无效

var jsonObj =[1,2];
JSON.stringify(jsonObj,["0"])//"[1,2]"

【函数参数】

stringify()方法的第二个参数也可以是一个函数。传入的函数接收两个参数,属性(键)名和属性值

JSON.stringify({a:1,b:2}, function(key, value){
  if (typeof value === "number") {
    value = 2 * value;
  }
  return value;    
})
// "{"a":2,"b":4}"

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

这个函数参数会递归处理所有的键

下面代码中,对象o一共会被f函数处理三次。第一次键名为空,键值是整个对象o;第二次键名为a,键值是{b:1};第三次键名为b,键值为1

JSON.stringify({a: {b: 1}}, function (key, value) {
  console.log("["+ key +"]:" + value);
  return value;
})
// []:[object Object]
// [a]:[object Object]
// [b]:1
// '{"a":{"b":1}}'

函数返回的值就是相应键的值。如果函数返回了undefined或没有返回值,那么相应的属性会被忽略

JSON.stringify({ a: "abc", b: 123 }, function (key, value) {
  if (typeof(value) === "string") {
    return undefined;
  }
  return value;
})
// '{"b": 123}'

【缩进】

stringify()方法还可以接受第三个参数,用于增加返回的JSON字符串的可读性

如果是数字,表示每个属性前面添加的空格(最多不超过10个)

如果是字符串(不超过10个字符),则该字符串会添加在每行前面

/*"{
  "p1": 1,
  "p2": 2
}"*/
JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 }, null, 2);
//"{"p1":1,"p2":2}"
JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 }, null, 0);
/*"{
|-"p1": 1,
|-"p2": 2
}"*/
JSON.stringify({ p1:1, p2:2 }, null, '|-');

toJSON()

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, 可以通过在对象上调用toJSON()方法,返回其自身的JSON数据格式

JSON.stringify({
  toJSON: function () {
    return "Cool"
  }
})
// ""Cool""
var o = {
  foo: 'foo',
  toJSON: function() {
    return 'bar';
  }
};
JSON.stringify({x: o});// '{"x":"bar"}'

如果toJSON()方法返回undefined,此时如果包含它的对象嵌入在另一个对象中,会导致该对象的值变成null。而如果包含它的对象是顶级对象,结果就是undefined

JSON.stringify({
  toJSON: function () {
    return undefined
  }
})
//undefined

Date对象部署了一个自己的toJSON方法,自动将Date对象转换成日期字符串

JSON.stringify(new Date("2016-08-29"))
// "2016-08-29T00:00:00.000Z"

toJSON方法的一个应用是,可以将正则对象自动转为字符串

RegExp.prototype.toJSON =RegExp.prototype.toString;
JSON.stringify(/foo/)// ""/foo/""

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,按默认顺序执行序列化

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一步返回的值

3、对第二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

parse()

JSON.parse方法用于将JSON字符串转化成对象

JSON.parse('{}') // {}
JSON.parse('true') // true
JSON.parse('"foo"') // "foo"
JSON.parse('[1, 5, "false"]') // [1, 5, "false"]
JSON.parse('null') // null
var o = JSON.parse('{"name": "张三"}');
o.name // 张三

如果传入的字符串不是有效的JSON格式,JSON.parse方法将报错

//Uncaught SyntaxError: Unexpected token u in JSON at position 0(…)
JSON.parse("'String'") 
 
//Uncaught SyntaxError: Unexpected token u in JSON at position 0(…)
JSON.parse("undefined")

JSON.parse()方法也可以接收一个函数参数,在每个键值对儿上调用,这个函数被称为还原函数(reviver)。该函数接收两个参数,一个键和一个值,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

var o = JSON.parse('{"a":1,"b":2}', function(key, value) {
  if (key === ''){
    return value;
  }
  if (key === 'a') {
    return value + 10;
  }
});
o.a // 11
o.b // undefined

在将日期字符串转换为Date对象时,经常要用到还原函数

var book = {
    "title": "javascript",
    "date": new Date(2016,9,1)
}
var jsonStr = JSON.stringify(book);
//'{"title":"javascript","date":"2016-09-30T16:00:00.000Z"}''
console.log(jsonStr)
 
var bookCopy = JSON.parse(jsonStr,function(key,value){
    if(key == 'date'){
        return new Date(value);
    }
    return value;
})
console.log(bookCopy.date.getFullYear());//2016

eval()

实际上,eval()类似于JSON.parse()方法,可以将json字符串转换为json对象

eval('(' + '{"a":1}'+')').a;//1
JSON.parse('{"a":1}').a;//1

但是,eval()可以执行不符合JSON格式的代码,有可能会包含恶意代码

eval('(' + '{"a":alert(1)}'+')').a;//弹出1
JSON.parse('{"a":alert(1)}').a;//报错

所以,还是要尽量少使用eval()

校验

正确的JSON格式需要符合一定的语法规则,使用jsonlint.com网站可以对JSON进行格式校验