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JSON简介及具体的JSON消息示例

2017-05-26 1314
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简介： 在互联网软件前端与后台进行消息交互的过程中，需要有一种标准的数据交换格式供前后端采用。在众多的数据交换格式中，JSON(JavaScript Object Notation，JS 对象标记)是应用得比较广泛的，它采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。

在互联网软件前端与后台进行消息交互的过程中，需要有一种标准的数据交换格式供前后端采用。在众多的数据交换格式中，JSON(JavaScript Object Notation，JS 对象标记)是应用得比较广泛的，它采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。JSON的层次结构简洁、清晰，易于阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，这有效地提升了网络传输效率。

本文首先对JSON进行简单的介绍，然后用具体的C代码示范了各类JSON消息的构造方法。

JSON简介
JSON 的语法规则可以用下面的四句话来概括：
第一，对象表示为键值对。
第二，数据由逗号分隔。
第三，花括号保存对象。
第四，方括号保存数组。

具体而言，每条JSON消息都是包裹在大括号之内的，键值对组合中的键名写在前面并用双引号包裹，键和值使用冒号分隔，冒号后面紧接着值，如：”name”: “zhou”；数组是用方括号包裹起来的，如：[“zhou”, “zhang”]。

JSON消息示例
本部分用实际的C代码来示范了各类常用的JSON消息的构造方法。在编写代码之前，要到https://sourceforge.net/projects/cjson/上去下载C语言版的JSON封装API。

在JSON的API中，我们常用到的有如下几个函数：

1)cJSON_CreateObject()：创建JSON对象。
2)cJSON_Delete(cJSON *c)：删除一个JSON结构。
3)cJSON_AddStringToObject(object,name,s)：将一个字符串添加到对象中。
4)cJSON_AddNumberToObject(object,name,n)：将一个整数添加到对象中。
5)cJSON_Print(cJSON *item)：将JSON消息以文本消息的样式输出。
6)cJSON_AddItemToObject(cJSON *object,const char *string,cJSON *item)：将一个数据(通常为对象)添加到一个对象中。
7)cJSON_CreateString(const char *string)：生成字符串数据。
8)cJSON_AddItemToArray(cJSON *array, cJSON *item)：将一个数据添加到一个数组中。
9)cJSON_CreateArray()：创建JSON数组。

下面，我们开始编写C代码来生成JSON消息。
1.如果要实现如下JSON消息：

{
    name:"zhou",
    age:30
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonNameAge(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root = NULL;
    char  *out  = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonNameAge: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonNameAge: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    cJSON_AddStringToObject(root, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(root, "age", 30);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

2.如果要实现如下JSON消息：

{
    personinfo:{
        name:"zhou",
        age:30
    }
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonPersonInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonPersonInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel1, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 30);

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo", JsonLevel1);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

3.如果要实现如下JSON消息：

{
    personinfo1:{
        name:"zhou",
        age:30
    },
    personinfo2:{
        name:"zhang",
        age:41
    }
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonTwoPersonInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonTwoPersonInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonTwoPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    //---------------
    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonTwoPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed 1!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel1, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 30);

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo1", JsonLevel1);

    //---------------
    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonTwoPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed 2!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel1, "name", "zhang");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 40);

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo2", JsonLevel1);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

4.如果要实现如下JSON消息：

{
    id:"123456",
    personinfo:{
        name:"zhou",
        age:30
    }
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonIDPersonInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    cJSON_AddStringToObject(root, "id", "123456");

    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel1, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 30);

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo", JsonLevel1);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

5.如果要实现如下JSON消息：

{
    personname:[
        "zhou",
        "zhang"
    ]
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonPersonNameInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    cJSON *JsonLevel2  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonPersonNameInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if (NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonPersonNameInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    JsonLevel1 = cJSON_CreateArray();
    if (NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonPersonNameInfo: exec cJSON_CreateArray to get JsonLevel1 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }

    cJSON_AddItemToObject(root, "personname", JsonLevel1);

    JsonLevel2 = cJSON_CreateString("zhou");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    JsonLevel2 = cJSON_CreateString("zhang");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

6.如果要实现如下JSON消息：

{
    id:"123456",
    personname:[
        "zhou",
        "zhang"
    ],
    personinfo:{
        phonenumber:"15696192591",
        age:30
    }
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonIDPersonNameInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    cJSON *JsonLevel2  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonNameInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if (NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonNameInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    cJSON_AddStringToObject(root, "id", "123456");

    JsonLevel1 = cJSON_CreateArray();
    if (NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonNameInfo: exec cJSON_CreateArray to get JsonLevel1 failed 1!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }

    cJSON_AddItemToObject(root, "personname", JsonLevel1);

    JsonLevel2 = cJSON_CreateString("zhou");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    JsonLevel2 = cJSON_CreateString("zhang");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    //-----------------
    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonIDPersonNameInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed 2!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel1, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 30);

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo", JsonLevel1);

    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

7.如果要实现如下JSON消息：

{
    personinfo:{
        personname:[
        "zhou",
        "zhang"
        ],
        age:30
    }
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonAgePersonNameInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    cJSON *JsonLevel2  = NULL;
    cJSON *JsonLevel3  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonAgePersonNameInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if (NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonAgePersonNameInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    JsonLevel1 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonAgePersonNameInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel1 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo", JsonLevel1);

    //------------------
    JsonLevel2 = cJSON_CreateArray();
    if (NULL == JsonLevel2)
    {
        printf("MakeJsonAgePersonNameInfo: exec cJSON_CreateArray to get JsonLevel2 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }

    cJSON_AddItemToObject(JsonLevel1, "personname", JsonLevel2);

    JsonLevel3 = cJSON_CreateString("zhou");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel2, JsonLevel3);

    JsonLevel3 = cJSON_CreateString("zhang");
    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel2, JsonLevel3);

    //------------------
    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel1, "age", 30);


    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

8.如果要实现如下JSON消息：

{
    personinfo:[
    {
        name:"zhou",
        age:30
    },
    {
        name:"zhang",
        age:41
    }
    ]
}

则编写C代码函数如下：

int MakeJsonPersonsInfo(char *pszJsonContent, int iJsonLen)
{
    cJSON *root        = NULL;
    cJSON *JsonLevel1  = NULL;
    cJSON *JsonLevel2  = NULL;
    char  *out         = NULL;

    // 判断函数参数是否合法
    if (pszJsonContent == NULL)
    {
        printf("MakeJsonPersonsInfo: pszJsonContent is NULL!");

        return -1;
    }

    root = cJSON_CreateObject();
    if (NULL == root)
    {
        printf("MakeJsonPersonsInfo: exec cJSON_CreateObject to get root failed!");

        return -1;
    }

    JsonLevel1 = cJSON_CreateArray();
    if (NULL == JsonLevel1)
    {
        printf("MakeJsonPersonsInfo: exec cJSON_CreateArray to get JsonLevel1 failed!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }

    cJSON_AddItemToObject(root, "personinfo", JsonLevel1);

    //---------------
    JsonLevel2 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel2)
    {
        printf("MakeJsonPersonsInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel2 failed 1!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel2, "name", "zhou");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel2, "age", 30);

    //---------------
    JsonLevel2 = cJSON_CreateObject();
    if(NULL == JsonLevel2)
    {
        printf("MakeJsonPersonsInfo: exec cJSON_CreateObject to get JsonLevel2 failed 2!");

        cJSON_Delete(root);
        return -1;
    }   

    cJSON_AddItemToArray(JsonLevel1, JsonLevel2);

    cJSON_AddStringToObject(JsonLevel2, "name", "zhang");

    cJSON_AddNumberToObject(JsonLevel2, "age", 41);     

    //---------------
    out=cJSON_Print(root);
    strncpy(pszJsonContent, out, iJsonLen - 1);
    pszJsonContent[iJsonLen - 1] = '\0';

    cJSON_Delete(root);
    free(out);

    return 0;
}

总结
以上是常见JSON消息的C代码实现方法，大家可以编写测试代码来看最终生成的JSON消息是否是我们描述的那样。我编写了一个完整的测试代码，放到了GitHub上，欢迎下载阅读：https://github.com/zhouzxi/TestJson。(本测试程序是运行在Linux上的，大家可以使用这个命令进行编译：gcc -g -o TestJson TestJson.c cJSON.c -pthread -lc -lm)

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