JSON是轻量级纯文本数据交换格式,支持字符串、数字、布尔值、null、数组、对象6种类型,不支持函数、日期、二进制等,限制包括无注释、无类型信息、无法表示循环引用和二进制数据。

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级、纯文本的数据交换格式,广泛用于前后端通信、API接口、配置文件等场景。它易读易写,也便于机器解析和生成,但并非万能——理解它的适用边界和固有限制,才能用得安全、高效。
怎么用JSON进行数据交换
使用JSON交换数据,核心是“序列化”与“反序列化”两个动作:
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序列化(编码):把程序中的对象(如Python字典、JavaScript对象)转成JSON字符串。例如在JavaScript中用
JSON.stringify(obj),在Python中用json.dumps(obj)。 -
反序列化(解码):把接收到的JSON字符串还原为本地可用的数据结构。如JS中用
JSON.parse(str),Python中用json.loads(str)。 - 实际传输时,JSON通常作为HTTP请求体(如POST的payload)或响应体发送,配合
Content-Type: application/json头,让接收方明确预期格式。
JSON支持哪些数据类型
JSON只定义了6种原生类型,这是它简洁的基础,也是限制的源头:
- 字符串(必须用双引号,单引号无效)
- 数字(整数或浮点数,不支持NaN、Infinity、十六进制)
- 布尔值:
true/false(不能是"true"字符串) - 空值:
null(不是undefined,也不是None) - 数组(有序列表,可嵌套)
- 对象(键值对集合,键必须是字符串,值可以是以上任意类型)
注意:函数、日期、正则、undefined、Symbol、BigInt、Map、Set、循环引用等都不被JSON原生支持,直接序列化会出错或丢失信息。
JSON的主要限制有哪些
这些限制不是缺陷,而是设计取舍的结果,但在落地时必须主动应对:
- 无注释语法:JSON标准禁止注释(// 或 /* */),所以不能像YAML或INI那样加说明。若需可读性,只能靠字段命名或额外文档。
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无类型元信息:JSON本身不记录字段类型(比如一个
"123"是字符串还是数字?"2024-01-01"是日期还是普通字符串?),解析端需约定或自行推断。 - 无法表示二进制数据:原始字节(如图片、音频)不能直接放JSON里。常见做法是先Base64编码为字符串,再嵌入,但这会增加约33%体积并降低可读性。
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不支持引用与循环结构:如果对象A包含B,B又引用回A,
JSON.stringify()会报错(Converting circular structure to JSON)。需提前扁平化或用自定义序列化方案(如flatted库)。 - Unicode与控制字符处理严格:JSON要求字符串使用UTF-8编码,且部分控制字符(如U+0000)必须转义,否则解析失败。实际中容易因编码不一致导致乱码或中断。
什么时候该考虑替代方案
当JSON明显力不从心时,可评估其他格式:
- 需要注释或更灵活语法 → 选YAML(常用于配置文件)
- 高频、大数据量、强类型交互 → 考虑Protocol Buffers(protobuf)或MessagePack(二进制,体积小、解析快)
- 需保留复杂类型(如Date、RegExp)或跨语言深度集成 → 可用JSON Schema + 自定义解析器,或搭配CBOR等扩展格式
不复杂但容易忽略:用JSON前,先确认两端对数据结构、空值含义、时间格式(ISO 8601?Unix timestamp?)、编码方式是否达成一致——协议比语法更重要。










