JSON 和 XML 之间的映射

JsonReaderWriterFactory 生成的读取器和编写器通过 JavaScript 对象表示法 (JSON) 内容提供 XML API。 JSON 使用 JavaScript 的对象文字子集对数据进行编码。 在 Windows Communication Foundation (WCF) 应用程序使用 WebMessageEncodingBindingElement 或 WebHttpBinding 发送或接收 JSON 内容时，也使用此工厂生成的读取器和编写器。

使用 JSON 内容进行初始化时，JSON 读取器的行为方式与文本 XML 读取器通过 XML 实例执行的方式相同。 对文本 XML 读取器的调用序列生成某个 XML 实例时，JSON 编写器写出 JSON 内容。 本主题中描述此 XML 实例和 JSON 内容之间的映射以供在高级方案中使用。

在内部，由 WCF 处理时，JSON 表示为 XML 信息集。 通常，无须关注此内部表示，因为该映射仅仅是逻辑映射：JSON 通常并不物理转换为内存中的 XML 或从 XML 转换为 JSON。 该映射意味着 XML API 用于访问 JSON 内容。

WCF 使用 JSON 时，通常的方案是在适当时由 WebScriptEnablingBehavior 行为或 WebHttpBehavior 行为自动插入 DataContractJsonSerializer。 DataContractJsonSerializer 了解 JSON 和 XML infoset 之间的映射，其行为就像它直接处理 JSON 那样。 （通过了解 XML 符合下面的映射，可以将 DataContractJsonSerializer 与任何 XML 读取器或编写器一起使用。）

在高级方案中，可能需要直接访问下面的映射。 希望以自定义方式序列化和反序列化 JSON 而不依赖于 DataContractJsonSerializer 时，或者直接为包含 JSON 的消息处理 Message 类型时，会出现这些方案。 JSON-XML 映射也用于消息日志记录。 在 WCF 中使用消息日志记录功能时，按照下一节中描述的映射，将 JSON 消息记录为 XML。

为阐明映射的概念，下面的示例采用一个 JSON 文档。

{"product":"pencil","price":12}

若要使用前面提到的读取器之一读取此 JSON 文档，请使用与读取以下 XML 文档所用相同的 XmlDictionaryReader 调用序列。

<root type="object">
    <product type="string">pencil</product>
    <price type="number">12</price>
</root>

此外，如果示例中的 JSON 消息由 WCF 接收并记录，则在前面的日志中会看到 XML 片段。

JSON 和 XML Infoset 之间的映射

正式情况下，映射是在如 RFC 4627 所述的 JSON（放宽的某些限制和添加的某些其他限制除外）和如 XML 信息集所述的 XML 信息集（而不是文本 XML）之间。 有关 [方括号] 中“信息项”和字段的定义，请参见本主题。

空白 JSON 文档映射到空白 XML 文档，而空白 XML 文档映射到空白 JSON 文档。 在 XML 到 JSON 的映射上，文档之后不允许有前导空格和尾随空格。

映射是在文档信息项 (DII) 或元素信息项 (EII) 和 JSON 之间定义的。 EII 或 DII 的 [文档元素] 属性称为根 JSON 元素。 请注意此映射不支持文档片段（具有多个根元素的 XML）。

示例：下面的文档：

<?xml version="1.0"?>
<root type="number">42</root>

和下面的元素：

<root type="number">42</root>

都具有到 JSON 的映射。 在这两种情况下，<root> 元素都是根 JSON 元素。

此外，在使用 DII 的情况下，应该考虑以下内容：

• [子级] 列表中的某些项不得存在。 读取从 JSON 映射的 XML 时，不要依赖于此事实。

• [子级] 列表不包含注释信息项。

• [子级] 列表不包含 DTD 信息项。

• [子级] 列表不包含个人信息 (PI) 信息项（不将 <?xml…> 声明视为 PI 信息项）

• [符号] 集为空。

• [未分析的实体] 集为空。

示例：下面的文档没有到 JSON 的映射，因为 [子级] 包含 PI 和注释。

<?xml version="1.0"?>
<!--comment--><?pi?>
<root type="number">42</root>

根 JSON 元素的 EII 具有以下特征：

• [本地名称] 具有值“root”。

• [命名空间名称] 没有值。

• [前缀] 没有值。

• [子级] 可能包含 EII（表示内部元素，将进一步描述）或 CII（字符信息项，将进一步描述）或这两者都不包含，但不能同时包含这两者。

• [属性] 可能包含以下可选的属性信息项 (AII)

• JSON 类型属性（“type”），将进一步描述。 此属性用于保留已映射 XML 中的 JSON 类型（字符串、数字、boolean、对象、数组或 null）。

• 数据协定名称属性（“__type”），将进一步描述。 仅当 JSON 类型属性也存在且其 [正常化值] 为“object”时，此属性才能存在。 此属性由 DataContractJsonSerializer 用来保留数据协定类型信息 - 例如，在序列化派生类型和期望基类型的多态情况下。 如果未使用 DataContractJsonSerializer，则大多数情况下忽略此属性。

• [范围内命名空间] 包含“xml”到 http://www.w3.org/XML/1998/namespace 的绑定，如信息集规范要求的那样。

• [子级]、[属性] 和 [范围内命名空间] 不得具有除前面指定的之外的任何项，[命名空间属性] 不得具有成员，但是在读取从 JSON 映射的 XML 时不依赖于这些事实。

示例：下面的文档没有到 JSON 的映射，因为 [命名空间属性] 不为空。

<?xml version="1.0"?>
<root xmlns:a="myattributevalue">42</root>

JSON 类型属性的 AII 具有以下特征：

• [命名空间名称] 没有值。
• [前缀] 没有值。
• [本地名称] 为“type”。
• [正常化值] 是下面部分中描述的可能类型值之一。
• [已指定] 为 true。
• [属性类型] 没有值。
• [引用] 没有值。

数据协定名称属性的 AII 具有以下特征：

• [命名空间名称] 没有值。
• [前缀] 没有值。
• [本地名称] 为“__type”（双下划线后跟“type”）。
• [正常化值] 是任何有效的 Unicode 字符串 – 此字符串到 JSON 的映射将在下面的部分中进行描述。
• [已指定] 为 true。
• [属性类型] 没有值。
• [引用] 没有值。

根 JSON 元素中包含的内部元素或其他内部元素具有以下特征：

• [本地名称] 可能具有任何值，将进一步描述。
• [命名空间名称]、[前缀]、[子级]、[属性]、[命名空间属性] 和 [范围内命名空间] 遵循与根 JSON 元素相同的规则。

在根 JSON 元素和内部元素中，JSON 类型属性定义到 JSON 的映射和可能的 [子级] 及其解释。 属性的 [正常化值] 区分大小写，必须为小写，且不能包含空格。

JSON 类型属性的 AII [正常化值]	对应 EII 的已允许 [子级]	映射到 JSON
string（或缺少 JSON 类型 AII） string 与缺少 JSON 类型 AII 相同，使 string 成为默认值。 因此，<root> string1</root> 映射到 JSON string“string1”。	0 个或多个 CII	JSON string（JSON RFC，第 2.5 节）。 每个 char 是对应于来自 CII 的 [字符代码] 的字符。 如果没有 CII，则它映射到空 JSON string。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段： <root type="string">42</root> JSON 片段是“42”。 在 XML 到 JSON 的映射上，必须转义的字符映射到转义符，所有其他字符都映射到未转义的字符。 “/”字符是特殊字符 – 甚至在不必对它进行转义时也对它进行转义（写出为“\/”）。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段。 <root type="string">the "da/ta"</root> JSON 片段是“the \"da\/ta\"”。 在 JSON 到 XML 的映射上，任何转义符和未转义的字符都正确映射到对应的 [字符代码]。 示例：JSON 片段“\u0041BC”映射到下面的 XML 元素。 <root type="string">ABC</root> 字符串可以由未映射到 XML 的空白（JSON RFC 第 2 节中的“ws”）围绕。 示例：JSON 片段“ABC”（在第一个双引号之前存在空白）映射到下面的 XML 元素。 <root type="string">ABC</root> XML 中任何空白都将映射到 JSON 中的空白。 示例：下面的 XML 元素映射到 JSON 片段。 <root type="string"> A BC </root> JSON 片段是“ A BC ”。
number	1 个或多个 CII	可能由空白围绕的 JSON number（JSON RFC，第 2.4 节）。 数字/空白组合中的每个字符都是对应于 CII 中 [字符代码] 的字符。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段。 <root type="number"> 42</root> JSON 片段是 42 （请保留空白）。
boolean	4 或 5 个 CII（对应于 true 或 false）可能由其他空格 CII 围绕。	对应于字符串“true”的 CII 序列被映射到文字 true，而对应于字符串“false”的 CII 序列被映射到文字 false。 保留了围绕的空格。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段。 <root type="boolean"> false</root> JSON 片段是 false。
null	都不允许。	文字 null。 在 JSON 到 XML 的映射上，null 可能由未映射到 XML 的空白（第 2 节中的“ws”）围绕。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段。 <root type="null"/> or <root type="null"></root> ： 在这两种情况下 JSON 片段都是 Null。
object	0 个或多个 EII。	如 JSON RFC 第 2.2 节中的 begin-object（左花括号），后跟每个 EII 的成员记录，将进一步说明。 如果存在多个 EII，则在成员记录之间存在值分隔符（逗号）。 所有这一切后跟 end-object（右花括号）。 示例：下面的元素映射到 JSON 片段。 <root type="object"> <type1 type="string">aaa\</type1> <type2 type="string">bbb\</type2> </root > JSON 片段是 {"type1":"aaa","type2":"bbb"}。 如果在 XML 到 JSON 的映射上存在数据协定类型属性，则在开头插入其他成员记录。 其名称是数据协定类型属性（“__type”）的 [本地名称]，其值是该属性的 [正常化值]。 相反，在 JSON 到 XML 的映射上，如果第一个成员记录的名称是数据协定类型属性（即“__type”）的 [本地名称]，则在映射的 XML 上存在对应的数据协定类型属性，而不存在对应的 EII。 请注意，此成员记录必须首先出现在 JSON 对象中才能应用此特殊映射。 这与通常的 JSON 处理（成员记录的顺序是不重要的）相背离。 例如： 下面的 JSON 片段映射到 XML。 {"__type":"Person","name":"John"} XML 是下面的代码。 <root type="object" __type="Person"> <name type="string">John</name> </root> 请注意，存在 __type AII，而不存在 __type EII。 但是，如果保留 JSON 中的顺序，如下面的示例所示。 {"name":"John","\_\_type":"Person"} 则显示对应的 XML。 <root type="object"> <name type="string">John</name> <__type type="string">Person</__type> </root> 即，__type 不再具有特殊含义，像通常那样映射到 EII 而不是 AII。 映射到 JSON 值时，AII 的 [正常化值] 的转义/未转义规则与在此表的“string”行中指定的 JSON 字符串的相同。 示例： <root type="object" __type="\abc" /> 前面的示例可以映射到下面的 JSON。 {"__type":"\\abc"} 在 XML 到 JSON 的映射上，第一个 EII 的 [本地名称] 不得是“__type”。 在对象的 XML 到 JSON 的映射上从不生成空白（ws），且在 JSON 到 XML 的映射上忽略空白。 示例：下面的 JSON 片段映射到 XML 元素。 { "ccc" : "aaa", "ddd" :"bbb"} 在下面的代码中显示了 XML 元素。 <root type="object"> <ccc type="string">aaa</ccc> <ddd type="string">bbb</bar> </root >
array	0 个或多个 EII	如 JSON RFC 第 2.3 节中的 begin-array（左花括号），后跟每个 EII 的数组记录，将进一步描述。 如果存在多个 EII，则在数组记录之间存在值分隔符（逗号）。 所有这一切后跟 end-array。 示例：下面的 XML 元素映射到 JSON 片段。 <root type="array"/> <item type="string">aaa</item> <item type="string">bbb</item> </root > JSON 片段是 ["aaa","bbb"] 在数组的 XML 到 JSON 的映射上从不生成空白（ws），且在 JSON 到 XML 的映射上忽略空白。 示例：JSON 片段。 ["aaa", "bbb"] 它映射到的 XML 元素。 <root type="array"/> <item type="string">aaa</item> <item type="string">bbb</item> </root >

成员记录的工作原理如下：

• 内部元素的 [本地名称] 映射到 string 的 member 部分，如 JSON RFC 第 2.2 节所定义。

示例：下面的元素映射到 JSON 片段。

<root type="object">
    <myLocalName type="string">aaa</myLocalName>
</root>

将显示下面的 JSON 片段。

{"myLocalName":"aaa"}

• 在 XML 到 JSON 的映射上，对必须在 JSON 中转义的字符进行转义，而不对其他字符进行转义。 但是，对“/”字符进行转义，尽管它不是必须转义的字符（在 JSON 到 XML 的映射上不必对它进行转义）。 这是支持 JSON 中 DateTime 数据的 ASP.NET AJAX 格式所必需的。

• 在 JSON 到 XML 的映射上，提取所有字符（如有必要，则包括未转义的字符）以构成一个生成 [本地名称] 的 string。

• 按照 JSON Type Attribute，内部元素 [子级] 映射到第 2.2 节中的值，就像 Root JSON Element 那样。 允许 EII 的多级嵌套（包括数组中的嵌套）。

示例：下面的元素映射到 JSON 片段。

<root type="object">
    <myLocalName1 type="string">myValue1</myLocalName1>
    <myLocalName2 type="number">2</myLocalName2>
    <myLocalName3 type="object">
        <myNestedName1 type="boolean">true</myNestedName1>
        <myNestedName2 type="null"/>
    </myLocalName3>
</root >

下面的 JSON 片段是它映射到的内容。

{"myLocalName1":"myValue1","myLocalName2":2,"myLocalName3":{"myNestedName1":true,"myNestedName2":null}}

备注

在前面的映射中没有 XML 编码步骤。 因此，WCF 仅支持其中密钥名称包含的所有字符都是 XML 元素名称中的有效字符的 JSON 文档。 例如，不支持 JSON 文档 {"<":"a"}，因为 < 不是 XML 元素的有效名称。

相反的情况（字符在 XML 中有效而在 JSON 中无效）不会导致任何问题，因为上述映射包括 JSON 转义/取消转义步骤。

数组记录的工作原理如下：

• 内部元素的 [本地名称] 是“item”。

• 按照 JSON 类型属性，内部元素的 [子级] 映射到第 2.3 节中的值，Root JSON 元素也是这样。 允许 EII 的多级嵌套（包括对象内的嵌套）。

示例：下面的元素映射到 JSON 片段。

<root type="array">
    <item type="string">myValue1</item>
    <item type="number">2</item>
    <item type="array">
    <item type="boolean">true</item>
    <item type="null"/></item>
</root>

下面是 JSON 片段。

["myValue1",2,[true,null]]

请参阅

• JsonReaderWriterFactory
• DataContractJsonSerializer
• 独立 JSON 序列化