155.Java 中的 JSON

JSON，全称 JavaScript Object Notation，译为 JavaScript 对象表示法，是一种非常常见的数据格式。

JSON 的概念

JSON 现在多用于存储和交换文本信息的语法，比 XML 更小、更快，更易解析。

JSON 表示数据的一个例子：

{
    "name":"张三",
    "age":23,
    "gender":"男"
}

‍

JSON 语法

基本规则如下：

• 数据在名称/值对中：JSON 数据是由键值对构成的

  • 键用引号（单双都行）引起来，也可以不使用引号

  • 值的取值类型有如下集中：

    1. 数字（整数或浮点数）
    2. 字符串（在双引号中）
    3. 逻辑值（true 或 false）
    4. 数组（在方括号中） {"persons":[{},{}]}
    5. 对象（在花括号中）{"address":{"province"："陕西"....}}
    6. null

• 数据由逗号分隔：多个键值对由逗号分隔

• 花括号保存对象：使用 {} 定义 json 格式

• 方括号保存数组：[] ‍ 我们来实践一下，创建一个新的 HTML 文件：01.JSON 数据语法.html

// 1. 定义基本格式
  var person = {
    "name": "张三",
    "age" : 23,
    "gender": true
  }

  console.log(person);

可以看到有正常输出，这说明我们语法正确。 ‍ 第二种：

// 2. 垫套格式，例如JSON数据里有个数组
var personsData = {
	persons: [
	  {"name": "张三", "age" : 23, "gender": true},
	  {"name": "李四", "age" : 24, "gender": true},
	  {"name": "王五", "age" : 25, "gender": true}
	]
};
console.log(personsData)

‍ 第三种：

// 3. 第三种嵌套格式：数组里定义多个JSON
  var personData3 = [
    {"name": "张三", "age" : 23, "gender": true},
    {"name": "李四", "age" : 24, "gender": true},
    {"name": "王五", "age" : 25, "gender": true}
  ]
  console.log(personData3)

获取 JSON 里的数据

‍ JS 中有如下方式获取 JSON 的数据：

1. JSON对象.键名
2. JSON对象["键名"]，通过中括号的方式获取，记得加引号
3. 数组对象[索引]
4. 遍历 ‍ 代码演示：

JSON对象.键名：

// 1. 定义基本格式
var person = {
    "name": "张三",
    "age" : 23,
    "gender": true
}
console.log(person.name)
console.log(person["name"])

‍ JSON对象["键名"]

 // 2。垫套格式，例如JSON数据里有个数组
          var personsData = {
            persons: [
              {"name": "张三", "age" : 23, "gender": true},
              {"name": "李四", "age" : 24, "gender": true},
              {"name": "王五", "age" : 25, "gender": true}
            ]
          };
          console.log(personsData.persons[2].name) //王五

数组对象[索引]

// 3. 第三种嵌套格式：数组里定义多个JSON
          var personsData3 = [
            {"name": "张三", "age" : 23, "gender": true},
            {"name": "李四", "age" : 24, "gender": true},
            {"name": "王五", "age" : 25, "gender": true}
          ]
          console.log(personsData3[1].name) // 李四

遍历

var person = {
            "name": "张三",
            "age" : 23,
            "gender": true
}

for( var key in person){
    console.log(key + " : " + person[key])
}

注意，不能用 person.key 的形式获取 value，因为 key 是一个字符串，而 persion."name" 这样的写法是不对的。

var personsData3 = [
	{"name": "张三", "age" : 23, "gender": true},
	{"name": "李四", "age" : 24, "gender": true},
	{"name": "王五", "age" : 25, "gender": true}
]


for(var i = 0; i < personsData3.length; i++){
	var p = personsData3[i];
	for ( key in p){
	  console.log( key + &quot; : &quot; + p[key]);
	}
}

‍

JSON 解析器

浏览器和服务器之间经常是需要用 JSON 交换数据的，而在 Java 中，万物皆对象，我们经常需要将一个对象转为 JSON 格式的数据返回给浏览器，此时我们可以用一些第三方的工具类（也叫解析器）帮我们转换；

同时，浏览器发送给服务器 JSON 数据后，经常需要将 JSON 数据转为 Java 对象来操作。

常见的解析器：

• Jsonlib，官方提供的
• Gson，谷歌提供的
• fastjson，阿里巴巴提供的
• jackson，SpringMVC 内置的解析器 ‍

Jackson

今天我们以 jackson 为例，使用步骤：

1. 导入 jackson 的相关 jar 包
2. 创建 JavaBean
3. 创建 Jackson 核心对象 ObjectMapper
4. 调用 ObjectMapper 的相关方法进行转换 ‍

导入依赖

jackson-annotations-2.2.3.jar
jackson-core-2.2.3.jar
jackson-databind-2.2.3.jar ‍

创建实体类

‍ 我们创建一个 person 类，用来转换为 JSON 数据：

package com.peterjxl.domain;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String gender;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                '}';
    }
}

使用 Jackson 来解析 JSON

在 Jackson 中，核心对象是 ObjectMapper，我们转换对象为 JSON 就是用 ObjectMapper 的方法来转换的。主要是如下方法：

1. writeValueAsString(obj)：将对象转为 JSON 字符串

2. writeValue(参数1, obj) ，其中参数 1 是指定 JSON 字符串输出的位置，可以取下面的值：

   File：将 obj 对象转为 JSON 字符串，并保存到指定的文件中

   Writer：将 obj 对象转为 JSON 字符串，并将 JSON 数据填充到字符输出流中

   OutputStream：将 obj 对象转为 JSON 字符串，并将 JSON 数据填充到字节输出流中 ‍ 我们来演示下：

package com.peterjxl.domain;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.junit.Test;

public class JacksonTest {

    @Test
    public void ObjectToJSON() throws Exception{
        Person p = new Person();
        p.setName("peter");
        p.setAge(18);
        p.setGender("男");

        // 2。创建jackon的核心对象 ObjectMapper
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        String json = mapper.writeValueAsString(p);
        System.out.println(json);
    }
}

‍ 运行结果：

{"name":"peter","age":18,"gender":"男"}

还可以写入到文件中：

mapper.writeValue(new File("Jackson.txt"), p);
mapper.writeValue(new FileWriter("Jackson2.txt"), p);

‍ 文件内容：

{"name":"peter","age":18,"gender":"男"}

Jackson 的注解

Jackson 提供了如下属性进行配置：

1. @JsonIgnore：排除属性，使用了该注解的属性，转换为 JSON 数据时会被忽略
2. @JsonFormat：配置属性值如何格式化，例如 @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd") ‍ 我们给 Person 类加个日期类型的成员变量：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String gender;
    private Date birthday;
    // 这里省略getter和setter
}

来看看转换后的格式：

@Test
public void ObjectToJSON2() throws Exception{
    Person p = new Person();
    p.setName("peter");
    p.setAge(18);
    p.setGender("男");
    p.setBirthday(new Date());

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(p));
}

‍ 运行结果：日期类型被转换为毫秒值

{"name":"peter","age":18,"gender":"男","birthday":1681033967868}

而如果我们加了一个注解：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private String gender;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private Date birthday;
}

再转换的结果：

{"name":"peter","age":18,"gender":"男","birthday":"2023-04-09"}

Jackson 转换集合

如果转换的是一个 List 集合，也能正常解析吗？可以的。List 会被转换为数组格式，Map 会被转换为对象格式。 ‍ List 转 JSON 示例：

@Test
    public void ObjectToJSON3() throws Exception{
        Person p = new Person("peter", 18,"男", new Date());
        Person p2 = new Person("peter2", 19,"男", new Date());
        Person p3 = new Person("peter3", 20,"男", new Date());
        List<Person> persons = new ArrayList<Person>();
        persons.add(p);
        persons.add(p2);
        persons.add(p3);

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        System.out.println(mapper.writeValueAsString(persons));
    }

‍ 运行结果：

[{"name":"peter","age":18,"gender":"男","birthday":"2023-04-09"},{"name":"peter2","age":19,"gender":"男","birthday":"2023-04-09"},{"name":"peter3","age":20,"gender":"男","birthday":"2023-04-09"}]

‍ Map 转 JSON 示例：

 @Test
    public void ObjectToJSON4() throws Exception{
        Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        map.put("name", "张三");
        map.put("age", "23");
        map.put("gender", "男");

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        System.out.println(mapper.writeValueAsString(map));
    }

‍ 运行结果：

{"gender":"男","name":"张三","age":"23"}

‍

JSON 转 Java

了解即可，用的较少。使用的是方法是 readValue(json字符串数据,Class) ‍

@Test
    public void JSONToObject() throws Exception{
        // 1. 初始化JSON字符串
        String json ="{\"gender\":\"男\",\"name\":\"张三\",\"age\":\"23\"}";
        // 2.创建ObjectMapper
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

        // 3.转为Java对象
        Person person = mapper.readValue(json, Person.class);
        System.out.println(person);
    }

‍ 运行结果：

Person{name='张三', age=23, gender='男', birthday=null}

‍

案例：校验用户名是否存在

我们在日常冲浪的时候，有时候需要注册，在输入用户名的时候，有些网站会在输入完后校验是否存在同名的，存在则提示用户更换。这是怎么做的呢？Ajax，在用户输入完后，发送 Ajax 请求给服务器，服务器返回查询结果。例如百度：可以打开控制台观察结果

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Title</title>
        <script src="../js/jquery-3.3.1.min.js"></script>
        <script>
            // 页面加载完成后
            $(function (){
                // 给username绑定blur事件
                $("#username").blur(function (){
                    var username = $(this).val()

                    // 期望服务器响应回的数据格式：
                    // { "userExsit": true, "msg" : "此用户名太受欢迎，请更换一个"}
                    // { "userExsit": false, "msg" : "用户名可用"}

                    $.get("/hello/findUserServlet", {username:username}, function (data){
                        // 判断userExsit的值
                        var span = $("#s_username")
                        if(data.userExist === true){
                            span.css("color", "red")
                            span.html(data.msg);
                        }else {
                            span.css("color", "green")
                            span.html(data.msg);
                        }
                    }, "json")
                })
            })
        </script>
    </head>
    <body>
        <form>
            <input type="text" name="username" id="username" placeholder="请输入用户名"> <br/>
            <span id="s_username"> </span>
        </form>
    </body>
</html>

为了简单起见，这里就不查询数据库了，而是直接判断：

package com.peterjxl.ajax;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@WebServlet("/findUserServlet")
public class FindUserServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        Map<String , Object> map = new HashMap<>();
        // 1. 获取请求参数
        String username = req.getParameter("username");
        if("tom".equals(username)){
            map.put("userExsit", true);
            map.put("msg", "此用户名太受欢迎，请更换一个");
        }else{
            map.put("userExsit", false);
            map.put("msg", "用户名可用");
        }

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        mapper.writeValue(resp.getWriter(), map);
    }
}

重启 Tomcat，访问 http://localhost: 8080/hello/JSON/04.register.html，并测试：

特别注意两个点：

1. 在 JS 里，我们需要设置 dataType 为 JSON，不然返回的是一个字符串，通过字符串去获取值是肯定不行的：data.userExist，这也是常犯的一个错误。除非服务器设置了 MIME 类型：

   response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
   

2. Servlet 里注意设置编码为 UTF-8