快速精通JSON语法

JSON（Java Script Object Notation)是业界最为普遍的内部数据交换的轻量级协议，人机都方便读写。JSON语法非常精练，我们从它的BNF范式角度来学习可谓是最快速和最容易的学习方法。
JSON包含两种格式，分别用BNF表示就是：

1.name/value对的object格式

name/value.png

如下数据是符合上图格式要求的：

[root@VM_0_10_centos ~]# cat person.js 
 { "name":"Mike", "age":34}

对照BNF图很好理解，name/value对一定出现在一对大括号里面，每对之间用逗号隔开。
每个name/value对中，name一定是json中的string类型数据，也即是我们常用的字符串，value是我们后面要定义的value类型。name和value之间用冒号隔开。

很显然，下面例子不符合格式要求：

[root@VM_0_10_centos ~]# cat person_err.js 
 { "name":"Mike", "age"}
 { "name":"Mike", }
 { :"Mike", "age":34}

第一个例子："age"后面的value没有定义。（错误）
第二个例子：定义了逗号，没有定义后续的name/value对。（错误）
第三个例子：第一个name/value对的name丢失了。（错误）
依照BNF图很容易看出和理解如何保证数据符合JSON的格式要求。

我们要知道，这里的string和value都还有特殊的格式要求，后面会介绍和学习。

2.value的array格式

value order.png

如下数据就是符合value的顺序列表格式的格式要求的：

[root@VM_0_10_centos ~]# cat  persons.js 
[ "Bill" , "Mike" , "John" ]

按照要求，value的array一定包含在一对方括号之间，这有限对的value的列表之间用逗号隔开。
按照图示，我们很容易理解如下的数据格式是不符合语法要求的：

[root@VM_0_10_centos ~]# cat  persons_err.js
[ "Bill" , "Mike" , ]
[ , "Mike" , "John" ]

3.值value的构成定义

value.png

按照图示，我们能迅速明白了如何构成JSON中的所谓的值，第一类值就是字符串，第二类是数字，第三类是object，第四类是array，第五类和第六类是逻辑运算的true和false，最后一类就是null。而且在值的前后分别有whitespace。是不是很容易！
特殊的需要交代下：

这里有个递归的引用，object 可以作为value来使用。例如：

[root@VM_0_10_centos ~]# cat persons1.js
[ "Manager" , "HR department" , "level20",{ "name":"Mike", "age":34} ]

我们可以简单理解为方括号里面嵌套大括号。

这里的object 作为了value出行在array中。

value构成的array也可以作为value再次递归出现。例如：

[[ "Manager" , "HR department" , "level20",{ "name":"Mike", "age":34} ],
[ "Senior Manager" , "IT department" , "level30",{ "name":"Bill", "age":50} ]]

我们简单理解为方括号里嵌套方括号。

怎样的值是字符串？怎样的值是数字？我们都通过图示来学习和掌握。

4.whitespace 的构成定义

image.png

我们看图识空白，是不是很容易的感觉，所以我们明白了JSON中的whitespace可以是真的什么都没有，也可以是若干的空格符、回车符、换行符、制表符构成。

[root@VM_0_10_centos ~]# cat persons1.js
[ "Bill"

 ,       "Mike" , "John"
         ]

所以上面这个例子就是一个语法完全正确的JSON值的表示。虽然看起来七零八落的。

5.string的定义
JSON中最复杂的数据类型就是string了。看看下图，是不是比前面的BNF图都复杂？

string.png

string要么是一对空的双引号，要么就是除去一下几个特殊符号的任意字符串,unicode一并支持。
我们要首先认识这几个特殊字符符号：
第一个就是双引号：双引号本身构成了string格式定义的一部分，要表达string中的双引号，要用反斜线转义表达。
第二个就是反斜线：反斜线的有特殊的转义的作用。
其他几个特殊的控制符号必须以反斜线开头转义使用。
string中的双引号：\"
string中的斜线：\/
string中的反斜线：\\
string中的回车：\r
string中的换行：\n
string中的换页：\f
string中的制表符：\t
string中的unicode字符:\u
前面的都很好理解了,最后一个我们举例说明下:

[root@VM_0_10_centos ~]# cat string.js
 { "name":"\u8d3a", "age":34}

这个\u8d3a实际表示的是一个汉字"贺"。
学习完string,其他就是小菜了。

6 number的定义

number.png

这个图看起来像个迷宫，实际只要我们明白了数字的组成部分，就很容易了。
任何一个数，可以分成整数部分和小数部分，如果数很大，可以加上指数表达式。

整数部分的数字构成也很好理解，看看下图。

integer.png

是不是我们常见的数字的整数部分就是符合这样的规律的。

[root@VM_0_10_centos ~]# cat numbers.js
12345
-345
9876
111111
0.2222
23.e3
111.e-10
98.e+4

-345：负数，一定有个负号在最左端。
0.2222：纯小数，最左边整数部分是０。
9876：最左端是１－９中的任意一个数，后面是０－９任意数的任意组合。

紧接着是小数部分的定义。如图。

frac.png

0.2222：小数点后面，０－９任意数的任意组合，构成小数部分。

最后一个部分的定义是指数的定义。如图。

exp.png

23.e3：ｅ（E）是指数部分的开始，ｅ后面是符号位，然后后面是０－９的任意组合。
111.e-10：负指数必须要有负号。负号后面是０－９的任意组合。
98.e+4：正指数中，正号是可选的。

好了，整个JSON就学习完了，真正复杂的地方就是value定义的递归使用。我们使用一个稍微复杂的JSON数据来复习一下本篇的学习内容。

[root@VM_0_10_centos ~]# cat test_schema.js
{
    "type": "object",
    "properties": {
        "first_name": { "type": "string" },
        "last_name": { "type": "string" },
        "age": { "type": "integer" },
        "club": {
            "type": "object",
            "properties": {
                "name": { "type": "string" },
                "founded": { "type": "integer" }
            },
            "required": ["name"]
        }
    },
    "required": ["first_name", "last_name", "age", "club"]
}

整个是一个object，该object由3对name/value对构成。
第一对name/value是"type": "object"，很好理解了。
第二对name/value的value不是简单的string或者number，它是另一个object。这个object由5对name/value对构成。这个object的前面4对name/value的value又都是另外的object，最后一对的value是个array。
第三对name/value的value是由4个value构成的array。
总体分析还是比较简单的。通过上面的学习，我们对JSON的语法格式就有了一个比较深入的了解和学习，对常见的JSON数据格式，可以做到心中有数了。