JSON——IT技术人员都必须要了解的一种数据交换格式

JSON作为目前Web主流的数据交换格式，是每个IT技术人员都必须要了解的一种数据交换格式。尤其是在Ajax和REST技术的大行其道的当今，JSON无疑成为了数据交换格式的首选！

今天大家就和猪哥一起来学习一下JSON的相关知识吧！

一、XML

在讲JSON之前，我觉得有必要先带大家了解一下XML（Extensible Markup Language 可扩展标记语言），因为JSON正在慢慢取代XML。

1.XML起源

早期Web发展和负载的数据量并不是很大，所以基本靠HTML（1989诞生）可以解决。但是随着Web应用的不断壮大，HTML的一些缺点也慢慢显现，如：可读性差、解析时间长、数据描述性差等。

1998年2月10日，W3C(World WideⅥiebConsortium，万维网联盟)公布XML 1.0标准，XML诞生了。

XML使用一个简单而又灵活的标准格式，为基于Web的应用提供了一个描述数据和交换数据的有效手段。但是，XML并非是用来取代HTML的。HTML着重如何描述将文件显示在浏览器中，它着重描述如何将数据以结构化方式表示。

XML简单易于在任何应用程序中读/写数据，这使XML很快成为数据交换的唯一公共语言，所以XML被广泛应用。

注意： XML是一种数据交换的格式，并不是编程语言。而且他是跨语言的数据格式，目前绝大多数编程语言均支持XML。

2.XML实例

XML究竟怎么用？是什么样子的？我们来举一个简单的例子吧！

A公司要和B公司业务对接（A公司要获取B公司的用户基本信息），B公司提供接口让A公司调用，A、B公司对接的开发人员会提前沟通好这个接口的：URL、传参、返回数据、异常等等。

但是也许两个公司使用的技术栈并不相同，所以支持的据格式也可能不同。为了解决因技术栈不同带来的数据格式不同问题，A、B公司的开发协商使用一种通用的数据格式来传输，于是他们想到了XML。

假设现在A公司需要名称叫pig的用户信息，于是A公司调用B公司的接口，并传参数name=pig。
然后B公司接口收到请求后，将用户信息从数据库拿出来，然后封装成下面的XML格式，然后再返回给A公司。
最后A公司收到返回后，使用XML库解析数据即可

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<person>
  <name>pig</name>
  <age>18</age>
  <sex>man</sex>
  <hometown>
    <province>江西省</province>
    <city>抚州市</city>
    <county>崇仁县</county>
  </hometown>
</person>

3.XML十字路口

虽然XML标准本身简单，但与XML相关的标准却种类繁多，W3C制定的相关标准就有二十多个，采用XML制定的重要的电子商务标准就有十多个。这给软件开发工程师带来了极大的麻烦！

随着AJax（之前叫XMLHTTP，2005年后才叫Ajax）技术的流行，XML的弊端也越来越显现：大家都知道XML实现是基于DOM树实现的，而DOM在各种浏览器中的实现细节不尽相同，所以XML的跨浏览器兼容性并不好，所以急需一种新的数据负载格式集成到HTML页面中以满足Ajax的要求！

二、JSON

前面我们说了随着Ajax的流行，而各种浏览器对DOM的实现细节不尽相同，所以会出现兼容性问题，这对前端开发同学来讲真的是灾难。因为一个功能可能需要用代码去兼容各种不同的浏览器，还要调试，工作量巨大。

1.JSON诞生

如何才能将数据整合到HTML中又解决浏览器兼容性问题呢？答案就是：利用所有主流浏览器中的一种通用组件——JavaScript引擎。这样只要创造一种JavaScript引擎能识别的数据格式就可以啦！

2001 年 4 月，首个 JSON 格式的消息被发送出来。此消息是从旧金山湾区某车库的一台计算机发出的，这是计算机历史上重要的的时刻。道格拉斯·克罗克福特（Douglas Crockford）和 奇普·莫宁斯达（Chip Morningstar）是一家名为 State Software 的技术咨询公司的联合创始人（后来都在雅虎任职），他们当时聚集在 Morningstar 的车库里测试某个想法，发出了此消息。

document.domain = 'fudco'; 

parent.session.receive(
    { to: "session", do: "test", text: "Hello world" }
)

熟悉js的同学是不是也很惊讶，第一个 JSON 消息它明显就是 JavaScript！实际上，Crockford 自己也说过他不是第一个这样做的人。网景（Netscape ）公司的某人早在 1996 年就使用 JavaScript 数组字面量来交换信息。因为消息就是 JavaScript，其不需要任何特殊解析工作，JavaScript 解释器就可搞定一切。

最初的 JSON 信息实际上与 JavaScript 解释器发生了冲突。JavaScript 保留了大量的关键字（ECMAScript 6 版本就有 64 个保留字），Crockford 和 Morningstar 无意中在其 JSON 中使用了一个保留字：do。因为 JavaScript 使用的保留字太多了，所以Crockford决定：既然不可避免的要使用到这些保留字，那就要求所有的 JSON 键名都加上引号。被引起来的键名会被 JavaScript 解释器识别成字符串。这就为什么今天 JSON 键名都要用引号引起来的原因。

这种数据格式既然可以被JavaScript引擎识别，那就解决了XML带来的各种浏览器兼容性问题，所以这种技术完全可以推广出去，于是Crockford 和 Morningstar 想给其命名为 “JSML”，表示JavaScript 标记语言(JavaScript Markup Language)的意思，但发现这个缩写已经被一个名为 Java Speech 标记语言的东西所使用了。所以他们决定采用 “JavaScript Object Notation”，缩写为 JSON，至此JSON正式诞生。

2.JSON发展

2005 年，JSON 有了一次大爆发。那一年，一位名叫 Jesse James Garrett 的网页设计师和开发者在博客文章中创造了 “AJAX” 一词。他很谨慎地强调：AJAX 并不是新技术，而是 “好几种蓬勃发展的技术以某种强大的新方式汇集在一起。” AJAX 是 Garrett 给这种正受到青睐的 Web 应用程序的新开发方法的命名。他的博客文章接着描述了开发人员如何利用 JavaScript 和 XMLHttpRequest 构建新型应用程序，这些应用程序比传统的网页更具响应性和状态性。他还以 Gmail 和 Flickr 网站已经使用 AJAX 技术作为了例子。

当然了，“AJAX” 中的 “X” 代表 XML。但在随后的问答帖子中，Garrett 指出，JSON 可以完全替代 XML。他写道：“虽然 XML 是 AJAX 客户端进行数据输入、输出的最完善的技术，但要实现同样的效果，也可以使用像 JavaScript Object Notation（JSON）或任何类似的结构数据方法等技术。 ”

这时JSON便在国外的博客圈、技术圈慢慢流行起来！

2006 年，Dave Winer，一位高产的博主，他也是许多基于 XML 的技术（如 RSS 和 XML-RPC）背后的开发工程师，他抱怨到 JSON 毫无疑问的正在重新发明 XML。

Crockford 阅读了 Winer 的这篇文章并留下了评论。为了回应 JSON 重新发明 XML 的指责，Crockford 写到：“重造轮子的好处是可以得到一个更好的轮子”。

3.JSON实例

还是以上面A、B公司业务对接为例子，两边的开发人员协商一种通用的数据交换格式，现在有XML与JSON比较流行的两种数据格式，于是开发人员又将用户信息以JSON形式展现出来，然后比较两种数据格式：

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

比较XML与JSON的数据格式之后，开发人员发现：JSON可阅读性、简易性更好而且相同数据负载JSON字符数更少，所以两个开发人员一致同意使用JSON作为接口数据格式！

而且还有重要的一点，在编写XML时，第一行需要定义XML的版本，而JSON不存在版本问题，格式永远不变！

4.当今JSON地位

当今的JSON 已经占领了全世界。绝大多数的应用程序彼此通过互联网通信时，都在使用 JSON。它已被所有大型企业所采用：十大最受欢迎的 web API 接口列表中（主要由 Google、Facebook 和 Twitter 提供），仅仅只有一个 API 接口是以 XML 的格式开放数据的。

JSON 也在程序编码级别和文件存储上被广泛采用：在 Stack Overflow上，关于JSON的问题越来越多，下图是关于Stack Overflow上不同数据交换格式的问题数和时间的曲线关系图。
从上图我们可以看出在Stack Overflow上越来越多JSON的问题，从这里也可以反映出JSON越来越流行！

更详细的关于创造JSON的故事可阅读：https://www.jianshu.com/p/62a856367d2d

3、总结

由于篇幅原因我们今天只学习了JSON的诞生和起源相关知识，知道了JSON的诞生是因为XML无法满足Ajax对浏览器兼容性问题，所以就有人想创造一种浏览器通用组件：JavaScript引擎能识别的数据格式，这样就可以解决浏览器不兼容问题，所以就从Js数据格式中提取了一个子集，取名为JSON！

我们还知道了为什么JSON键为什么需要用双引号引起来，是因为JS中存在许多的关键字和保留关键字，为了避免与JS关键字冲突，所以Crockford就要求在所有的键名上加上双引号，这样JS引擎会将其识别为字符串，就避免与JS中关键字冲突！

下期我们会详细介绍JSON数据结构、JSON序列化、JSON在Python中的使用等知识。

了解技术诞生与发展背后的故事同样重要，因为这些可以作为你吹逼的资本！

参考资料：
百度百科：XML
Daniel Rubio：JSON 简介
https://www.jianshu.com/p/62a856367d2d