Java JSON解析：實現數據傳遞與操作

一、JSON的概念及作用

JSON(JavaScript Object Notation)是一種輕量級的數據交換格式，易於閱讀和編寫，同時也易於機器解析和生成。相比XML，JSON更加簡單明了，且佔用的資源更少。在實際開發中，JSON被廣泛應用於Web服務之間的數據傳輸。

在Java中，我們可以通過JSON來傳遞對象等數據結構。Java中有很多JSON解析庫，今天我們將使用Google的GSON來進行JSON解析操作。GSON是一個可以將Java對象轉換為JSON字元串或將JSON字元串轉換為Java對象的Java庫。它可用於傳輸和存儲諸如配置文件之類的數據。以下是一個簡單的JSON字元串示例：

{
    "name": "Tom",
    "age": 25,
    "address": {
        "city": "Beijing",
        "street": "Chaoyang Road",
        "postcode": "100101"
    },
    "languages": [
        "Java",
        "C++",
        "Python"
    ]
}

二、在Java中使用GSON解析JSON

GSON庫提供了一個簡單的API來序列化和反序列化Java對象和JSON。以下是一個使用GSON將Java對象轉換為JSON字元串的示例：

import com.google.gson.Gson;

public class MyClass {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new Gson();
        Person person = new Person("Tom", 25);
        String jsonStr = gson.toJson(person);
        System.out.println(jsonStr);
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

運行上述程序，將輸出以下JSON字元串：

{
    "name": "Tom",
    "age": 25
}

可以看到，GSON自動將Person對象轉換為了對應的JSON格式。

接下來看一個將JSON字元串轉換為Java對象的示例：

import com.google.gson.Gson;

public class MyClass {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new Gson();
        String jsonStr = "{\"name\":\"Tom\",\"age\":25}";
        Person person = gson.fromJson(jsonStr, Person.class);
        System.out.println(person.getName());
        System.out.println(person.getAge());
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
}

運行上述程序，將輸出以下內容：

Tom
25

可以看到，GSON將JSON字元串自動轉換為了對應的Java對象。

三、JSON字元串中的複合結構解析

JSON字元串中除了基本類型外，還可以使用數組、對象等複合結構。以下是一個包含複合結構的JSON字元串示例：

{
    "name": "Tom",
    "age": 25,
    "address": {
        "city": "Beijing",
        "street": "Chaoyang Road",
        "postcode": "100101"
    },
    "languages": [
        "Java",
        "C++",
        "Python"
    ]
}

在Java中使用GSON解析上述JSON字元串，並將數據賦值給對應的Java類，示例代碼如下：

import java.util.List;

import com.google.gson.Gson;

public class MyClass {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new Gson();
        String json = "{\"name\":\"Tom\",\"age\":25,\"address\":{\"city\":\"Beijing\",\"street\":\"Chaoyang Road\",\"postcode\":\"100101\"},\"languages\":[\"Java\",\"C++\",\"Python\"]}";
        Person person = gson.fromJson(json, Person.class);
        System.out.println(person.getName());
        System.out.println(person.getAge());
        Address address = person.getAddress();
        System.out.println(address.getCity());
        System.out.println(address.getStreet());
        System.out.println(address.getPostcode());
        List languages = person.getLanguages();
        for (String language : languages) {
            System.out.println(language);
        }
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;
    private Address address;
    private List languages;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public Address getAddress() {
        return address;
    }
    public List getLanguages() {
        return languages;
    }
}

class Address {
    private String city;
    private String street;
    private String postcode;
    public String getCity() {
        return city;
    }
    public String getStreet() {
        return street;
    }
    public String getPostcode() {
        return postcode;
    }
}

運行上述程序，將輸出以下內容：

Tom
25
Beijing
Chaoyang Road
100101
Java
C++
Python

可以看到，GSON自動解析了JSON字元串中的複合結構，並將數據賦值給對應的Java類。

四、解析JSON數組

在JSON中，還可以使用數組來表示一組數據。以下是一個JSON數組的示例：

[
    {
        "name": "Tom",
        "age": 25
    },
    {
        "name": "Jack",
        "age": 30
    }
]

在Java中使用GSON解析JSON數組，可以將JSON數組看作是一個數組的集合，每個數組元素可以對應一個Java對象。例如，在上述JSON數組中，每個元素都包含了一個字元串類型的「name」屬性和一個整型的「age」屬性，因此可以為每個元素定義一個對應的Java類。

import com.google.gson.Gson;
import java.util.List;

public class MyClass {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new Gson();
        String json = "[{\"name\":\"Tom\",\"age\":25},{\"name\":\"Jack\",\"age\":30}]";
        List persons = gson.fromJson(json, new TypeToken<List>(){}.getType());
        for (Person person : persons) {
            System.out.println(person.getName());
            System.out.println(person.getAge());
        }
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
}

運行上述程序，將輸出以下內容：

Tom
25
Jack
30

可以看到，GSON自動解析了JSON數組中的每個元素，並將數據賦值給對應的Java類。