程序員都應該了解的一種數據格式之 JSON

者 | 豬哥

責編 | maozz

JSON的誕生原因是因為XML整合到HTML中各個瀏覽器實現的細節不盡相同，所以道格拉斯·克羅克福特（Douglas Crockford）和奇普·莫寧斯達（Chip Morningstar）一起從JS的數據類型中提取了一個子集，作為新的數據交換格式，因為主流的瀏覽器使用了通用的JavaScript引擎組件，所以在解析這種新數據格式時就不存在兼容性問題，于是他們將這種數據格式命名為 “JavaScript Object Notation”，縮寫為 JSON，由此JSON便誕生了！

今天我們來學習一下JSON的結構形式、數據類型、使用場景以及注意事項吧！

JSON格式

上面我們知道JSON是從JavaScript的數據類型中提取出來的子集，那JSON有幾種結構形式呢？又有哪些數據類型呢？他們又分別對應著JavaScript中的哪些數據類型呢？

JSON的2種結構形式，鍵值對形式和數組形式。

舉了一個JSON的實例，就是鍵值對形式的，如下：

{
"person": {
"name": "pig",
"age": "18",
"sex": "man",
"hometown": {
"province": "江西省",
"city": "撫州市",
"county": "崇仁縣"
}
}
}

這種結構的JSON數據規則是：一個無序的“‘名稱/值’對”集合。一個對象以 {左括號開始， }右括號結束。每個“名稱”后跟一個 :冒號；“‘名稱/值’ 對”之間使用 ,逗號分隔。

因為大多數的時候大家用的JSON可能都是上面那種key-value形式，所以很多人在講解JSON的時候總是會忽略數組形式，這一點是需要注意的。

那JSON的數組形式是怎么樣的呢？舉一個實例吧！

["pig", 18, "man", "江西省撫州市崇仁縣"]

數組形式的JSON數據就是值（value）的有序集合。一個數組以 [左中括號開始， ]右中括號結束。值之間使用 ,逗號分隔。

JOSN的6種數據類型

上面兩種JSON形式內部都是包含value的，那JSON的value到底有哪些類型，而且上期我們說JSON其實就是從Js數據格式中提取了一個子集，那具體有哪幾種數據類型呢？

string：字符串，必須要用雙引號引起來。
number：數值，與JavaScript的number一致，整數（不使用小數點或指數計數法）最多為 15 位，小數的最大位數是 17。
object：JavaScript的對象形式，{ key:value }表示方式，可嵌套。
array：數組，JavaScript的Array表示方式[ value ]，可嵌套。
true/false：布爾類型，JavaScript的boolean類型。
：空值，JavaScript的。

以上數據形式圖片來源JSON官方文檔：http://www.json.org/json-zh.html

JSON使用場景

介紹完JSON的數據格式，那我們來看看JSON在企業中使用的比較多的場景。

接口返回數據和序列化。JSON用的最多的地方莫過于Web了，現在的數據接口基本上都是返回的JSON，具體細化的場景有：

Ajxa異步訪問數據
RPC遠程調用
前后端分離后端返回的數據
開放API，如百度、高德等一些開放接口
企業間合作接口

這種API接口一般都會提供一個接口文檔，說明接口的入參、出參等，

一般的接口返回數據都會封裝成JSON格式，比如類似下面這種

{
"code": 1,
"msg": "success",
"data": {
"name": "pig",
"age": "18",
"sex": "man",
"hometown": {
"province": "江西省",
"city": "撫州市",
"county": "崇仁縣"
}
}
}

程序在運行時所有的變量都是保存在內存當中的，如果出現程序重啟或者機器宕機的情況，那這些數據就丟失了。一般情況運行時變量并不是那么重要丟了就丟了，但有些內存中的數據是需要保存起來供下次程序或者其他程序使用。

保存內存中的數據要么保存在數據庫，要么保存直接到文件中，而將內存中的數據變成可保存或可傳輸的數據的過程叫做序列化，在Python中叫pickling，在其他語言中也被稱之為serialization，marshalling，flattening等等，都是一個意思。

正常的序列化是將編程語言中的對象直接轉成可保存或可傳輸的，這樣會保存對象的類型信息，而JSON序列化則不會保留對象類型！

為了讓大家更直觀的感受區別，豬哥用代碼做一個測試，大家一目了然

Python對象直接序列化會保存class信息，下次使用loads加載到內存時直接變成Python對象。
JSON對象序列化只保存屬性數據，不保留class信息，下次使用loads加載到內存可以直接轉成dict對象，當然也可以轉為Person對象，但是需要寫輔助方法。

對于JSON序列化不能保存class信息的特點，那JSON序列化還有什么用？答案是當然有用，對于不同編程語言序列化讀取有用，比如：我用Python爬取數據然后轉成對象，現在我需要將它序列化磁盤，然后使用Java語言讀取這份數據，這個時候由于跨語言數據類型不同，所以就需要用到JSON序列化。

存在即合理，兩種序列化可根據需求自行選擇！

最后就是生成Token和配置文件

首先聲明Token的形式多種多樣，有JSON、字符串、數字等等，只要能滿足需求即可，沒有規定用哪種形式。

JSON格式的Token最有代表性的莫過于JWT（JSON Web Tokens）。

隨著技術的發展，分布式web應用的普及，通過Session管理用戶登錄狀態成本越來越高，因此慢慢發展成為Token的方式做登錄身份校驗，然后通過Token去取Redis中的緩存的用戶信息，隨著之后JWT的出現，校驗方式更加簡單便捷化，無需通過Redis緩存，而是直接根據Token取出保存的用戶信息，以及對Token可用性校驗，單點登錄更為簡單。

使用JWT做過app的登錄系統，大概的流程就是：

用戶輸入用戶名密碼
app請求登錄中心驗證用戶名密碼
如果驗證通過則生成一個Token，其中Token中包含：
用戶的uid、Token過期時間、過期延期時間等，然后返回給app
app獲得Token，保存在cookie中，下次請求其他服務則帶上
其他服務獲取到Token之后調用登錄中心接口驗證
驗證通過則響應

JWT登錄認證有哪些優勢：

性能好：服務器不需要保存大量的session
單點登錄（登錄一個應用，同一個企業的其他應用都可以訪問）：使用JWT做一個登錄中心基本搞定，很容易實現。
兼容性好：支持移動設備，支持跨程序調用，Cookie 是不允許垮域訪問的，而 Token 則不存在這個問題。
安全性好：因為有簽名，所以JWT可以防止被篡改。更多JWT相關知識自行在網上學習，本文不過多介紹！

說實話JSON作為配置文件使用場景并不多，最具代表性的就是npm的package.json包管理配置文件了，下面就是一個npm的package.json配置文件內容。

{
"name": "server", //項目名稱
"version": "0.0.0",
"private": true,
"main": "server.js", //項目入口地址，即執行npm后會執行的項目
"scripts": {
"start": "node ./bin/www" ///scripts指定了運行腳本命令的npm命令行縮寫
},
"dependencies": {
"cookie-parser": "~1.4.3", //指定項目開發所需的模塊
"debug": "~2.6.9",
"express": "~4.16.0",
"http-errors": "~1.6.2",
"jade": "~1.11.0",
"morgan": "~1.9.0"
}
}

但其實JSON并不合適做配置文件，因為它不能寫注釋、作為配置文件的可讀性差等原因。

配置文件的格式有很多種如：toml、yaml、xml、ini等，目前很多地方開始使用yaml作為配置文件格式。

JSON在Python中的使用

最后我們來看看Python中操作JSON的常用方法有哪些，在Python中操作JSON時需要引入json標準庫。

import json

類型轉換

Python類型轉JSON：json.dump

# 1、Python的dict類型轉JSON
person_dict = {'name': 'pig', 'age': 18, 'sex': 'man', 'hometown': '江西撫州'}
# indent參數為縮進空格數
person_dict_json = json.dumps(person_dict, indent=4)
print(person_dict_json, '\n')
# 2、Python的列表類型轉JSON
person_list = ['pig', 18, 'man', '江西撫州']
person_list_json = json.dumps(person_list)
print(person_list_json, '\n')
# 3、Python的對象類型轉JSON
person_obj = Person('pig', 18, 'man', '江西撫州')
# 中間的匿名函數是獲得對象所有屬性的字典形式
person_obj_json = json.dumps(person_obj, default=lambda obj: obj.__dict__, indent=4)
print(person_obj_json, '\n')

執行結果：

JSON轉Python類型：json.loads

# 4、JSON轉Python的dict類型
person_json = '{ "name": "pig","age": 18, "sex": "man", "hometown": "江西撫州"}'
person_json_dict = json.loads(person_json)
print(type(person_json_dict), '\n')
# 5、JSON轉Python的列表類型
person_json2 = '["pig", 18, "man", "江西撫州"]'
person_json_list = json.loads(person_json2)
print(type(person_json_list), '\n')
# 6、JSON轉Python的自定義對象類型
person_json = '{ "name": "pig","age": 18, "sex": "man", "hometown": "江西撫州"}'
# object_hook參數是將dict對象轉成自定義對象
person_json_obj = json.loads(person_json, object_hook=lambda d: Person(d['name'], d['age'], d['sex'], d['hometown']))
print(type(person_json_obj), '\n')

執行結果如下：

對應的數據類型

上面我們演示了Python類型與JSON的相互轉換，最開始的時候我們講過JSON有6種數據類型，那這6種數據類型分別對應Python中的哪些數據類型呢？

需要注意的點

JSON的鍵名和字符串都必須使用雙引號引起來，而Python中單引號也可以表示為字符串，所以這是個比較容易犯的錯誤！

Python類型與JSON相互轉換的時候到底是用load/dump還是用loads\dumps？

他們之間有什么區別？
什么時候該加s什么時候不該加s？

這個我們可以通過查看源碼找到答案：

不加s的方法入參多了一個fp表示filepath，最后多了一個寫入文件的操作。

所以我們在記憶的時候可以這樣記憶：

加s表示轉成字符串(str)，不加s表示轉成文件。

Python自定義對象與JSON相互轉換的時候需要輔助方法來指明屬性與鍵名的對應關系，如果不指定一個方法則會拋出異常！

相信有些看的仔細的同學會好奇上面使用json.dumps方法將Python類型轉JSON的時候，如果出現中文，則會出現：

\u6c5f\u897f\u629a\u5dde

這種東西，這是為什么呢？

原因是：Python 3中的json在做dumps操作時，會將中文轉換成unicode編碼，并以16進制方式存儲，而并不是UTF-8格式！

總結

今天我們學習了JSON的2種形式，切記JSON還有[...]這種形式的。

學習了JSON的6種數據類型他們分別對于Python中的哪些類型。

了解了JSON的一些使用場景以及實際的例子。

還學習了在Python中如何使用JSON以及需要注意的事項。

一個JSON知識點卻分兩篇長文（近萬字）來講，其重要性不言而喻。因為不管你是做爬蟲、還是做數據分析、web、甚至前端、測試、運維，JSON都是你必須要掌握的一個知識點

本文為作者投稿，版權歸作者個人所有。

Java Web開發中，Servlet是處理HTTP請求的核心技術之一。Servlet提供了一種直接控制HTTP響應的方式，包括設置響應頭（Header）。如果你正在使用Servlet API來構建Web應用，了解如何在Servlet中設置HTTP響應Header是非常重要的。下面，我們將詳細介紹如何在Servlet中實現這一點，并提供具體的代碼示例。

示例代碼

考慮一個簡單的Servlet，它的任務是在HTTP響應中設置一個自定義的Header，例如X-Custom-Header，其值為my-custom-value。以下是具體的實現代碼：

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class CustomHeaderServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 設置響應頭
        response.setHeader("X-Custom-Header", "my-custom-value");
        
        // 設置響應狀態碼為200 OK
        response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
        
        // 可選：設置響應體
        response.getWriter().println("Hello, this is the response body.");
    }
}

源碼解析

繼承HttpServlet類：創建一個Servlet，必須繼承HttpServlet類。這為我們提供了處理HTTP請求的基本方法。
重寫doGet()方法：這是處理HTTP GET請求的方法。你也可以重寫doPost()、doPut()等方法來處理其他類型的HTTP請求。
設置HTTP響應Header：使用response.setHeader()方法設置響應頭。在這個例子中，我們設置了一個名為X-Custom-Header的Header，其值為my-custom-value。
設置響應狀態碼：通過response.setStatus()方法設置HTTP響應的狀態碼。在這個例子中，我們設置為HttpServletResponse.SC_OK，即200 OK，表示請求成功。
設置響應體：雖然不是必須的，但你也可以使用response.getWriter().println()來設置響應體的內容。這將是一個字符串，可以是HTML、JSON或其他任何形式的數據。

總結

通過上述示例，我們展示了如何在Java Servlet中設置HTTP響應Header。這只是一個基本的例子，實際應用中你可能需要處理更復雜的邏輯，例如根據請求參數動態設置Header值，或者設置多個Header。Servlet API提供了足夠的靈活性來滿足這些需求，使你能夠完全控制HTTP響應的各個方面。對于需要深入定制HTTP響應的場景，Servlet無疑是一個強大且靈活的選擇。

#頭條創作挑戰賽#

現代web開發中，表單是用戶與網站互動的重要方式之一。HTML5為表單提交提供了強大的功能和豐富的輸入類型，讓收集和驗證用戶輸入數據變得更加容易和安全。本文將詳細介紹HTML5表單的各個方面，包括基本結構、輸入類型、驗證方法和提交過程。

基本結構

HTML表單由<form>標簽定義，它可以包含輸入字段、標簽、按鈕等元素。一個基本的表單結構如下所示：

<form action="/submit_form" method="post">
  <label for="name">姓名：</label>
  <input type="text" id="name" name="name" required>
  
  <label for="email">電子郵箱：</label>
  <input type="email" id="email" name="email" required>
  
  <input type="submit" value="提交">
</form>

在這個例子中，表單有兩個輸入字段：姓名和電子郵箱。每個輸入字段都有一個<label>標簽，這不僅有助于用戶理解輸入的內容，也有助于屏幕閱讀器等輔助技術。<form>標簽的action屬性定義了數據提交到服務器的URL，method屬性定義了提交數據的HTTP方法（通常是post或get）。

輸入類型

HTML5提供了多種輸入類型，以支持不同的數據格式和設備。

文本輸入

<!-- 單行文本 -->
<input type="text" name="username" placeholder="請輸入用戶名" required>

<!-- 密碼 -->
<input type="password" name="password" required minlength="8">

<!-- 郵箱 -->
<input type="email" name="email" required placeholder="example@domain.com">

<!-- 搜索框 -->
<input type="search" name="search" placeholder="搜索...">

數值輸入

<!-- 數值 -->
<input type="number" name="age" min="18" max="100" step="1" required>

<!-- 滑動條 -->
<input type="range" name="volume" min="0" max="100" step="1">

<!-- 電話號碼 -->
<input type="tel" name="phone" pattern="^\+?\d{0,13}" placeholder="+8613800000000">

日期和時間輸入

<!-- 日期 -->
<input type="date" name="birthdate" required>

<!-- 時間 -->
<input type="time" name="appointmenttime">

<!-- 日期和時間 -->
<input type="datetime-local" name="appointmentdatetime">

選擇輸入

<!-- 復選框 -->
<label><input type="checkbox" name="interest" value="coding"> 編程</label>
<label><input type="checkbox" name="interest" value="music"> 音樂</label>

<!-- 單選按鈕 -->
<label><input type="radio" name="gender" value="male" required> 男性</label>
<label><input type="radio" name="gender" value="female"> 女性</label>

<!-- 下拉選擇 -->
<select name="country" required>
  <option value="china">中國</option>
  <option value="usa">美國</option>
</select>

特殊輸入

<!-- 顏色選擇器 -->
<input type="color" name="favcolor" value="#ff0000">

<!-- 文件上傳 -->
<input type="file" name="resume" accept=".pdf,.docx" multiple>

驗證方法

HTML5表單提供了內置的驗證功能，可以在數據提交到服務器之前進行檢查。

必填字段

<input type="text" name="username" required>

正則表達式

<input type="text" name="zipcode" pattern="\d{5}(-\d{4})?" title="請輸入5位數的郵政編碼">

數值范圍

<input type="number" name="age" min="18" max="99">

長度限制

<input type="text" name="username" minlength="4" maxlength="8">

表單提交

當用戶填寫完表單并點擊提交按鈕時，瀏覽器會自動檢查所有輸入字段的有效性。如果所有字段都滿足要求，表單數據將被發送到服務器。否則，瀏覽器會顯示錯誤信息，并阻止表單提交。

<input type="submit" value="提交">

可以使用JavaScript來自定義驗證或處理提交事件：

document.querySelector('form').addEventListener('submit', function(event) {
  // 檢查表單數據
  if (!this.checkValidity()) {
    event.preventDefault(); // 阻止表單提交
    // 自定義錯誤處理
  }
  // 可以在這里添加額外的邏輯，比如發送數據到服務器的Ajax請求
});

完整例子

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>表單提交并顯示JSON</title>
</head>
<body>

<!-- 表單定義 -->
<form id="myForm">
  <label for="name">姓名：</label>
  <input type="text" id="name" name="name">
  <br>

  <label for="email">電子郵件：</label>
  <input type="email" id="email" name="email">
  <br>

  <input type="button" value="提交" onclick="submitForm()">
</form>

<script>
// JavaScript函數，處理表單提交
function submitForm() {
  // 獲取表單元素
  var form = document.getElementById('myForm');
  
  // 創建一個FormData對象
  var formData = new FormData(form);
  
  // 創建一個空對象來存儲表單數據
  var formObject = {};
  
  // 將FormData轉換為普通對象
  formData.forEach(function(value, key){
    formObject[key] = value;
  });
  
  // 將對象轉換為JSON字符串
  var jsonString = JSON.stringify(formObject);
  
  // 彈出包含JSON字符串的對話框
  alert(jsonString);
  
  // 阻止表單的默認提交行為
  return false;
}
</script>

</body>
</html>

在這個例子中：

我們定義了一個包含姓名和電子郵件輸入字段的表單，以及一個按鈕，當點擊按鈕時會調用submitForm函數。
在submitForm函數中，我們首先獲取表單元素并創建一個FormData對象。然后，我們遍歷FormData對象，將表單數據復制到一個普通的JavaScript對象formObject中。
接著，我們使用JSON.stringify方法將formObject轉換成JSON字符串。
最后，我們使用alert函數彈出一個包含JSON字符串的對話框。

注意，這個例子中我們使用了type="button"而不是type="submit"，因為我們不希望表單有默認的提交行為。我們的JavaScript函數submitForm會處理所有的邏輯，并且通過返回false來阻止默認的表單提交。如果你想要使用type="submit"，你需要在<form>標簽上添加一個onsubmit="return submitForm()"屬性來代替按鈕上的onclick事件。

結論

HTML5的表單功能為開發者提供了強大的工具，以便創建功能豐富、用戶友好且安全的網站。通過使用HTML5的輸入類型和驗證方法，可以確保用戶輸入的數據是有效的，同時提高用戶體驗。隨著技術的不斷進步，HTML5表單和相關API將繼續發展，為前端工程師提供更多的可能性。

在線咨詢

上一篇：Vue2問題：如何在瀏覽器中導出word文檔？4條解決方案！
下一篇：Qt中插入html樣式

您的項目需求

*請認真填寫需求信息，我們會在24小時內與您取得聯系。

整合營銷服務商