摘要
XML——這種用于表示客戶端與服務器間數(shù)據(jù)交換有效負載的格式，幾乎已經(jīng)成了Web services的同義詞。然而，由于Ajax和REST技術的出現(xiàn)影響了應用程序架構，這迫使人們開始尋求`XML的替代品，如：JavaScript Object Notation（JSON）。
JSON 作為一種更輕、更友好的 Web services客戶端的格式（多采用瀏覽器的形式或訪問 REST風格 Web服務的Ajax應用程序的形式）引起了 Web 服務供應商的注意。
本文將闡述JSON在Web services設計中備受推崇的原因，以及它作為XML替代方案的主要優(yōu)勢和局限性。文中還會深入探討：隨著相應的Web 服務客戶端選擇使用JSON，如何才能便捷地在Java Web services中生成JSON輸出。
XML的十字路口: 瀏覽器和 Ajax
XML設計原理已經(jīng)發(fā)布了將近十年。時至今日，這種標記語言已經(jīng)在廣闊的軟件應用領域中占據(jù)了主導地位。從Java、.NET等主流平臺中的配置和部署描述符到應用集成場景中更復雜的應用，XML與生俱來的語言無關性使之在軟件架構師心目中占據(jù)著獨特的地位。但即便最著名的XML權威也不得不承認：在某些環(huán)境中，XML的使用已經(jīng)超出了它自身能力的極限。
圍繞Ajax原理構建的那些Web應用程序最能說明XML的生存能力，從這一點來看，一種新的有效負載格式的發(fā)展壯大也得益于XML。這種新的有效負載格式就是JavaScript Object Notation (JSON)。在探索這種新的標記語言的復雜性之前，首先來分析一下在這種獨特的設計形式中，XML具有哪些局限性。
Ajax建立了一個用于從遠程Web services發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的獨立信道，從而允許Web程序執(zhí)行信道外（out-of-band）客戶端/服務器調用。通俗地說，Ajax程序中的更新和導航序列在典型的客戶端/服務器環(huán)境之外完成，在后臺（即信道外）接受到信息后，必須進行一次完整的屏幕刷新。更多背景信息，請參閱David Teare的 Ajax簡介（Dev2Dev）。
這些應用程序更新通常是通過REST風格（RESTful）Web services獲得的，一旦被用戶的瀏覽器接收到，就需要整合到HTML頁面的總體布局之中，這正是XML發(fā)揮強大力量的場合。盡管近年來，腳本語言支持和插件支持已使大多數(shù)主流瀏覽器的功能得到了強化，但許多編程任務依然難于開展，其中之一就是操縱或處理文本，這通常是使用DOM實現(xiàn)的。
采用DOM的復雜性源于其基于函數(shù)的根，這使得對數(shù)據(jù)樹的簡單修改或訪問都需要進行無數(shù)次方法調用。此外，眾所周知，DOM在各種瀏覽器中的實現(xiàn)細節(jié)不盡相同，這一過程將帶來極為復雜的編程模式，其跨瀏覽器兼容性出現(xiàn)問題的可能性極大。接下來的問題顯而易見，那就是：如何使一種標記語言輕松集成到HTML頁面中以滿足Ajax的要求？
問題的答案就是：利用所有主流瀏覽器中的一種通用組件——JavaScript引擎。XML需要使用DOM之類的機制來訪問數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)整合到布局之中，采用這種方法，我們不再使用像XML這樣的格式來交付Ajax更新，而是采用一種更為簡單直觀的方式，采用JavaScript引擎自然匹配的格式——也就是JSON。
既然已經(jīng)明確了JSON與XML和Ajax之間的關系，下面將進一步探討JSON背后的技術細節(jié)。
JSON剖析：優(yōu)點和不足
對于JSON，首先要明白JSON和XML一樣也是一種簡單文本格式。相對于XML，它更加易讀、更便于肉眼檢查。在語法的層面上，JSON與其他格式的區(qū)別是在于分隔數(shù)據(jù)的字符，JSON中的分隔符限于單引號、小括號、中括號、大括號、冒號和逗號。下圖是一個JSON有效負載：
{"addressbook": {"name": "Mary Lebow",
"address": {
"street": "5 Main Street"
"city": "San Diego, CA",
"zip": 91912,
},
"phoneNumbers": [
"619 332-3452",
"664 223-4667"
]
}
}
將上面的JSON有效負載用XML改寫，如下：
<addressbook>
<name>Mary Lebow</name>
<address>
<street>5 Main Street</street>
<city zip="91912"> San Diego, CA </city>
<phoneNumbers>
<phone>619 332-3452</phone>
<phone>664 223-4667</phone>
</phoneNumbers>
</address>
</addressbook>
是不是很相似？但它們并不相同。下面將詳細闡述采用JSON句法的優(yōu)點和不足。
優(yōu)點
乍看上去，使用JSON的數(shù)據(jù)分隔符的優(yōu)點可能并不那么明顯，但存在一個根本性的緣由：它們簡化了數(shù)據(jù)訪問。使用這些數(shù)據(jù)分隔符時， JavaScript引擎對數(shù)據(jù)結構（如字符串、數(shù)組、對象）的內(nèi)部表示恰好與這些符號相同。
這將開創(chuàng)一條比DOM技術更為便捷的數(shù)據(jù)訪問途徑。下面列舉幾個JavaScript代碼片段來說明這一過程，這些代碼片段會訪問先前的JSON代碼片段中的信息：
• 訪問JSON中的名稱： addressbook.name
• 訪問JSON中的地址： addressbook.address.street
• 訪問JSON中的電話號碼第一位：addressbook.address.phoneNumbers[0]
如果您具備DOM編程經(jīng)驗，就能很快地看出區(qū)別；新手可以參看 Document Object Model 的這一外部資源，這里提供了關于數(shù)據(jù)導航的實例。
JSON的另一個優(yōu)點是它的非冗長性。在XML中，打開和關閉標記是必需的，這樣才能滿足標記的依從性；而在JSON中，所有這些要求只需通過一個簡單的括號即可滿足。在包含有數(shù)以百計字段的數(shù)據(jù)交換中，傳統(tǒng)的XML標記將會延長數(shù)據(jù)交換時間。目前還沒有正式的研究表明JSON比XML有更高的線上傳輸效率；人們只是通過簡單的字節(jié)數(shù)比較發(fā)現(xiàn)，對于等效的JSON和XML有效負載，前者總是小于后者。至于它們之間的差距有多大，特別是在新的XML壓縮格式下它們的差距有多大，有待進一步的研究。
此外，JSON受到了擅長不同編程語言的開發(fā)人員的青睞。這是因為無論在Haskell中或 Lisp中，還是在更為主流的C#和PHP中，開發(fā)都可以方便地生成JSON（詳見 參考資料）。
不足
和許多好東西都具有兩面性一樣，JSON的非冗長性也不例外，為此JSON丟失了XML具有的一些特性。命名空間允許不同上下文中的相同的信息段彼此混合，然而，顯然在JSON中已經(jīng)找不到了命名空間。JSON與XML的另一個差別是屬性的差異，由于JSON采用冒號賦值，這將導致當XML轉化為JSON時，在標識符（XML CDATA）與實際屬性值之間很難區(qū)分誰應該被當作文本考慮。
另外，JSON片段的創(chuàng)建和驗證過程比一般的XML稍顯復雜。從這一點來看，XML在開發(fā)工具方面領先于JSON。盡管如此，為了消除您對這一領域可能存在的困惑，下節(jié)將介紹一些最為成熟的JSON開發(fā)