C#读写json文件操作的正确方法

一、JSON 文件

JSON(全称为JavaScript Object Notation，JavaScript 对象表示法) 是一种轻量级的数据交换格式，用于存储和交换文本信息的语法，类似 XML。它是基于JavaScript语法标准的一个子集，但它独立于 JavaScript，因此许多程序环境能够读取（解读）和生成 JSON。

JavaScript 对象表示法（JSON）是用于将结构化数据表示为 JavaScript 对象的标准格式，通常用于在网站上表示和传输数据（例如从服务器向客户端发送一些数据，因此可以将其显示在网页上）。JSON 可以作为一个对象或者字符串存在，前者用于解读 JSON 中的数据，后者用于通过网络传输 JSON 数据。

二、JSON 语法规则

JSON数据由键值对组成，每个键值对之间用逗号分隔，整个数据以大括号 {} 包裹表示一个对象，或者以中括号 [] 包裹表示一个数组。基本语法结构如下：
1、对象（Object）：使用大括号 {} 包裹，键值对之间使用冒号 : 分隔，如 { “name”: “John”, “age”: 30 }。

2、数组（Array）：使用中括号 [] 包裹，元素之间使用逗号 , 分隔，如 [ “apple”, “banana”, “orange” ]。

3、使用斜杆 \ 来转义字符。

4、大括号 {} 保存对象，对象可以包含多个数组。

5、中括号 [] 保存数组，数组可以包含多个对象。

三、JSON读取操作类

1、添加 System.Runtime.Serialization 程序集文件

系统程序集文件中有能操作 JSON 文件的 API库文件，在项目 “引用” 上右键，点击“添加引用” ，打开“引用管理器”窗口。

在程序集中找到 System.Runtime.Serialization ，选中后点击确定。将 System.Runtime.Serialization 文件添加到项目引用中。

2、JSON读写操作类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization.Json;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace FileOperationsDemo
{
    public static class JsonHandle
    {
        /// <summary>
        /// Json转换成对象
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="jsonText"></param>
        /// <returns></returns>
        public static T JsonToObject<T>(string jsonText)
        {
            DataContractJsonSerializer s = new DataContractJsonSerializer(typeof(T));
            MemoryStream ms = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(jsonText));
            T obj = (T)s.ReadObject(ms);
            ms.Dispose();
            return obj;
        }
        /// <summary>
        /// 对象转换成JSON
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="obj"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string ObjectToJSON<T>(T obj)
        {
            DataContractJsonSerializer serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(T));
            string result = string.Empty;
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
            {
                serializer.WriteObject(ms, obj);
                ms.Position = 0;

                using (StreamReader read = new StreamReader(ms))
                {
                    result = read.ReadToEnd();
                }
            }
            return result;
        }
        /// <summary>
        /// 将序列化的json字符串内容写入Json文件，并且保存
        /// </summary>
        /// <param name="path">路径</param>
        /// <param name="jsonConents">Json内容</param>
        public static void WriteJsonFile(string path, string jsonConents)
        {
            if (!File.Exists(path))  // 判断是否已有相同文件 
            {
                using (FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, System.IO.FileAccess.ReadWrite, FileShare.ReadWrite))
                {
                    fs.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                    fs.SetLength(0);
                    using (StreamWriter sw = new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8))
                    {
                        sw.WriteLine(jsonConents);
                    }
                }
            }
        }
        /// <summary>
        /// 获取到本地的Json文件并且解析返回对应的json字符串
        /// </summary>
        /// <param name="filepath">文件路径</param>
        /// <returns>Json内容</returns>
        public static string GetJsonFile(string filepath)
        {
            string json = string.Empty;
            using (FileStream fs = new FileStream(filepath, FileMode.OpenOrCreate, System.IO.FileAccess.ReadWrite, FileShare.ReadWrite))
            {
                using (StreamReader sr = new StreamReader(fs, Encoding.UTF8))
                {
                    json = sr.ReadToEnd().ToString();
                }
            }
            return json;
        }
    }
}

3、使用用例

        /// <summary>
        /// 读取JSON文件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void button11_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            openFileDialog1.Title = "Choose JSON File";
            openFileDialog1.Filter = "JSON (*.json)|*.json";
            openFileDialog1.Multiselect = false;
            openFileDialog1.RestoreDirectory = true;
            openFileDialog1.InitialDirectory = dir;

            if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                // 获取文件
                string jsonTXT = JsonHandle.GetJsonFile(openFileDialog1.FileName);
                richTextBox5.AppendText(jsonTXT + "\n");
            }
        }
        /// <summary>
        /// 写入JSON文件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void button12_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!string.IsNullOrEmpty(richTextBox5.Text.ToString().Trim()))
            {
                // JSON反序列化：将JSON 字符串转换成对象
                UDPRecData refData_UDP = JsonHandle.JsonToObject<UDPRecData>(richTextBox5.Text.ToString().Trim());
                // JSON序列化：将对象转换成JSON 字符串 
                string jsonFileDS = JsonHandle.ObjectToJSON<UDPRecData>(refData_UDP);

                saveFileOpen.Title = "保存文件";
                saveFileOpen.Filter = "JSON (*.json)|*.json";
                saveFileOpen.RestoreDirectory = true;
                saveFileOpen.InitialDirectory = dir;
                saveFileOpen.FilterIndex = 1;
                if (saveFileOpen.ShowDialog() == DialogResult.OK)
                {
                    // 保存，输出JSON文件
                    JsonHandle.WriteJsonFile(saveFileOpen.FileName, jsonFileDS);
                }
            }
        }

此外，还需写一个与JSON数据结构一致的数据类。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace FileOperationsDemo
{
    [DataContract]
    public class UDPRecData
    {
        [DataMember(Order = 0)]
        public Int32 id { get; set; }
        [DataMember(Order = 1)]
        public Identification ident { get; set; }
        [DataMember(Order = 2)]
        public TypeData type { get; set; }
        [DataMember(Order = 3)]
    }
    [DataContract]
    public class Identification
    {
        [DataMember(Order = 0)]
        public string airline { get; set; }
        [DataMember(Order = 1)]
        public string reg { get; set; }
        [DataMember(Order = 2)]
        public string call { get; set; }
        [DataMember(Order = 3)]
        public string label { get; set; }
    }
    [DataContract]
    public class TypeData
    {
        [DataMember(Order = 0)]
        public string icao { get; set; }
        [DataMember(Order = 1)]
        public double wingSpan { get; set; }
        [DataMember(Order = 2)]
        public double wingArea { get; set; }
    }
}

操作的JSON文件

{
  "id" : 6711,
  "ident" : {
    "airline" : "DYH",
    "reg" : "D-YVEL",
    "call" : "llH1234",
    "label" : "Test Temp"
  },
  "type" : {
    "icao" : "Y72",
    "wingSpan" : 11.1,
    "wingArea" : 16.2
  }
}

四、用字典提取Json

1、需要添加引用（System.Web.Extensions），用JavaScriptSerializer类（using System.Web.Script.Serialization;）反序列化，将字典作为类型提取JSON内数据。

        private void Deserialize()
        {
            jsonExplorer.Nodes.Clear();
            JavaScriptSerializer js = new JavaScriptSerializer();

            try
            {
                Dictionary<string, object> dic = js.Deserialize<Dictionary<string, object>>(txtInput.Text);

                TreeNode rootNode = new TreeNode("Root");
                jsonExplorer.Nodes.Add(rootNode);
                BuildTree(dic, rootNode);
            }
            catch (ArgumentException argE)
            {
                MessageBox.Show("JSON data is not valid", "Error", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
            }
        }

2、通过嵌套循环读取Json序列内数组数据，并将所有数据绑定到TreeView控件上。

     public void BuildTree(Dictionary<string, object> dictionary, TreeNode node)
        {
            foreach (KeyValuePair<string, object> item in dictionary)
            {
                TreeNode parentNode = new TreeNode(item.Key);
                node.Nodes.Add(parentNode);

                try
                {
                    dictionary = (Dictionary<string, object>)item.Value;
                    BuildTree(dictionary, parentNode);
                }
                catch (InvalidCastException dicE) {
                    try
                    {
                        ArrayList list = (ArrayList)item.Value;
                        foreach (string value in list)
                        {
                            TreeNode finalNode = new TreeNode(value);
                            finalNode.ForeColor = Color.Blue;
                            parentNode.Nodes.Add(finalNode);
                        }
                        
                    }
                    catch (InvalidCastException ex)
                    {
                        TreeNode finalNode = new TreeNode(item.Value.ToString());
                        finalNode.ForeColor = Color.Blue;
                        parentNode.Nodes.Add(finalNode);
                    }
                }
            }
        }

总结