JSON文件格式规范详解

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，不仅在JavaScript中广泛应用，也被许多其他编程语言所支持。它具有语法简单、易于解析和生成、可读性强等特点，逐渐成为Web开发中常用的数据交换格式之一。本文将从多个方面详细解释JSON文件格式规范，帮助读者更好地了解和使用JSON。

一、语法规范

JSON文件由一些列名值对（key-value pairs）组成。每个名值对之间用逗号（,）分隔，整个文件需要用花括号（{}）包裹。如下是一个简单的JSON文件示例：

{
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "gender": "male"
}

在JSON文件中，key通常是字符串类型，需要用双引号（"）表示；value可以是字符串、数字、布尔值、数组、对象等类型。数组需要用方括号（[]）包裹，每个元素用逗号（,）分隔；对象同样需要用花括号（{}）包裹，每个名值对用逗号（,）分隔。示例如下：

{
  "name": "Tom",
  "age": 18,
  "gender": "male",
  "scores": [90, 85, 95],
  "info": {
    "school": "ABC University",
    "major": "Computer Science"
  }
}

另外，在JSON文件中，可以使用空白符（空格、制表符、换行符等）来增加代码的可读性。JSON解析器不会对空白符做任何处理。

二、数据类型

JSON文件支持6种数据类型，分别为：

1. 字符串（string）：表示文本字符序列，需要用双引号（"）表示。

"user": "Tom"

2. 数字（number）：表示数值，包括整数和浮点数。

"age": 18,
"score": 98.5

3. 布尔值（boolean）：表示真或假，只有两个值：true和false。

"male": true

4. null：表示空值。

"address": null

5. 数组（array）：表示一组有序的值，需要用方括号（[]）包裹，每个元素之间用逗号（,）分隔。

"scores": [90, 85, 95]

6. 对象（object）：表示一组无序的键值对集合，需要用花括号（{}）包裹，每个键值对之间用逗号（,）分隔。

"info": {
  "school": "ABC University",
  "major": "Computer Science"
}

三、转义字符

在字符串值中，如果要出现特殊字符（如双引号、反斜杠等），需要使用转义字符（反斜杠 \）对其进行转义。

"message": "I am a \"good\" student."

下表列出了JSON文件中常见的转义字符：

四、JSONP

JSONP（JSON with Padding）是一种跨域数据交互技术，用于解决浏览器跨域访问数据的问题。JSONP的原理是通过动态创建script标签，实现跨域请求数据，并通过回调函数的方式解析返回的数据。JSONP的使用需要配合服务端进行处理。

下面是一个JSONP请求的示例：

<script>
function requestData(data) {
  console.log(data);
}

var script = document.createElement('script');
script.src = 'http://example.com/api?callback=requestData';

document.body.appendChild(script);
</script>

以上代码可以实现通过JSONP方式请求example.com接口，返回数据后调用requestData函数进行处理。

五、JSON Schema

JSON Schema是一种用于验证和描述JSON文件的规范。它可以用于定义JSON文件的结构，验证JSON文件是否符合规范等。

下面是一个JSON Schema的示例：

{
  "$schema": "http://json-schema.org/draft-07/schema#",
  "title": "User",
  "type": "object",
  "properties": {
    "name": {
      "type": "string"
    },
    "age": {
      "type": "integer"
    },
    "gender": {
      "type": "string",
      "enum": ["male", "female"]
    },
    "scores": {
      "type": "array",
      "items": {
        "type": "integer"
      }
    },
    "info": {
      "type": "object",
      "properties": {
        "school": {
          "type": "string"
        },
        "major": {
          "type": "string"
        }
      }
    }
  },
  "required": ["name", "age"]
}

以上JSON Schema定义了一个"User"对象，包含"name"、"age"、"gender"、"scores"和"info"等字段。其中，"name"和"age"是必填项，"gender"只能取"male"或"female"两个值，"scores"是一个整数数组，"info"是一个对象，其中包含"school"和"major"两个字段。通过JSON Schema，可以方便地验证JSON文件是否符合要求。